单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，包括构成多孔陶瓷板的晶格，其特征是在同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构；在单块陶瓷板的X、Y方向的侧壁上设有公插头或母插口，公插头和母插口具有间隙配合关系。实现多块陶瓷板拼接目的，且拼接缝隙小，无大壁厚边界存在；陶瓷板晶格设计可根据实际应用需求调整，允许在同一块板上有不同壁厚或不同晶格种类的存在，或直接打印具有装配属性的组合产品，结构设计的灵活性大大高于模具定型生产的陶瓷板；晶格、壁厚等几何结构收缩比比现有工艺更加可控，从而提高陶瓷板的几何构件尺寸精度，满足一些特殊需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板


[0001]本技术涉及多孔陶瓷板技术，尤其是一种单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板。

技术介绍

[0002]多孔陶瓷板是陶瓷浆料经压制、或挤压成型后烧结制成的带有多孔结构的板类产品。市面上孔的类型以Z方向的方孔和圆孔为主。多应用于化学反应、催化剂载体、红外辐射加热、燃烧、轻量化夹板，以及隔热、高温高压气体消音、过滤、挤出类模具和耐酸碱应用等等。其中催化类应用需要尽可能大的比表面积；轻量化应用需要低的相对密度和高机械强度；隔热、消音等应用需要利用晶格设计，加强使用效果。但是通过模具压制或挤塑成型的工艺制造多孔陶瓷板时，其晶格几何形状必须是2D简单类型，无法制作复杂、或根据应用定制的3D晶格。
[0003]现有的工艺是使用陶瓷浆料，通过模具压制或挤塑成大块多孔陶瓷块，再进行分割，制成多孔陶瓷板。此类生产工艺在生产相对低密度(孔洞越多，壁厚越薄，相对密度越低)的多孔陶瓷板时，最终产品报废率高，而且板的外缘面和孔的形状的精度较低，装配时会产生较大的间隙，而且无法在板上增加限位特征。目前主流技术生产的多孔陶瓷板的孔，其形状主要以圆形孔为主。为了保证产品成型率和减少烧结收缩，需要每个孔之间的壁厚在0.5
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1mm以上。且在生产方形孔的多孔板时，无法保证小孔的成型精度，废品率同样很高。每次生产只能生产大块产品，再进行二次加工，把大块产品切割成小块，又会进一步加大产品报废率。而且，现有工艺制造的多孔陶瓷板的晶格结构必须为贯穿式的二维均匀晶格，在X和Y方向上很难增加装配定位特征。这就导致了板的比表面积、相对密度、机械强度等因晶格几何结构受到限制。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，它具有能按不同场合需求进行单块拼接，获得无大壁厚存在的多孔陶瓷板，且同一块板上具有不同种类晶格，结构灵活，应用效果更佳等特点。
[0005]本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，包括构成多孔陶瓷板的晶格，其特征是在同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构；在所述单块陶瓷板的X、Y方向的侧壁上设有公插头或母插口，所述公插头和母插口具有间隙配合关系。
[0006]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构包括：形状各异的横截面，或/和壁厚不等。
[0007]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述壁厚不等是指沿同一方向逐渐变大，逐渐变小或突变。
[0008]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述
同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构还包括：晶格的三维结构不同或空隙的孔径不等。
[0009]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述晶格的形状不同是沿同一方向从多边形三维晶格渐变为二维晶格或反之。
[0010]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述孔径不等为沿同一方向成等差或等比数列排布。
[0011]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述公插头具有与所述单块陶瓷板的X、Y方向的侧壁厚度相应长度的长方体，长方体端部设有柱头；所述母插口具有口径大于柱头的通孔以及与通孔相通、宽度与长方体对应边间隙配合的孔槽。
[0012]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，所述公插头、母插口分别设置在相邻两件单块陶瓷板的侧壁上。
[0013]前述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板中，作为优选，在单块陶瓷板的侧壁公插头或母插口部位设有釉层或瓷粉层。
[0014]本技术方案以构成多孔陶瓷板的晶格为主要设计对象，首先在一块陶瓷板上设计不同结构的晶格，可根据实际应用场所进行调整，在同一块板上有不同壁厚或不同晶格种类，使结构设计的灵活性大大高于模具定型生产的陶瓷板，而且陶瓷板的晶格、壁厚、外侧壁等几何结构的收缩比现有工艺更可控，由此提高陶瓷板的几何机构尺寸精度，满足一些特殊需求。本方案可以利用纳米喷墨3D打印技术来实现，使多孔陶瓷板的晶格结构可以如其它3D打印技术一样，在X、Y、Z三个方向对晶格进行针对性优化，从而提升板材性能，使其更适应各种应用工况。
[0015]本方案设计的晶格形状沿同一方向从多边形三维晶格渐变为二维晶格或反之，可以通过纳米喷墨打印一体成型具有装配特性的组合型产品。
[0016]其次是在相邻两件单块陶瓷板X、Y方向侧壁上设置相互间隙配合的公插头、母插口，公插头通过与单块陶瓷板侧壁厚度相应的长方体实现Y方向导向和定位，再通过长方体端部的柱头消除X方向的自由度。这种在X和Y方向上增加装配特征，允许多块板紧密拼接，自由组合成大面积，获得无明显装配间隙和边界的组合型产品。并且，陶瓷板的外形尺寸，晶格类型和壁厚大小可根据实际需要快速调整，无需制作额外的模具，降低定制产品的生产成本。
[0017]进一步，公插头的长度小于所在晶格X方向的孔径，使其柱头隐藏在晶格本体之内，在组合成更大的产品时不存在明显装配痕迹。并在单块陶瓷板的侧壁装配部位设釉层或瓷粉层，在正常工作时，会因高温环境瓷粉或釉自动融化，以加大连接强度。本装置提出的同一单块陶瓷板上的晶格不同结构多种方式不拘一格，以渐变为主思路，灵活应用，以适用于更广泛的市场。
[0018]本方案具有个性化晶格设计的可拼接多孔陶瓷板，并辅助以有限元分析，优化数字模型的结构设计，以满足不同工况下所需的比表面积、流量和流速的特殊要求。为红外辐射加热，污染排放处理，汽车尾气无害化转换，分级过滤颗粒物(例如过滤掉大的颗粒物，但小颗粒物可以通过)等应用提供一种新的技术方法。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果是：实现多块陶瓷板拼接目的，且拼接缝隙小，无大壁厚边界存在，使3D打印零件尺寸摆脱受打印幅面大小限制的影响；陶瓷板晶格
设计可根据实际应用需求调整，允许在同一块板上有不同壁厚或不同晶格种类的存在，或直接打印具有装配属性的组合产品，结构设计的灵活性大大高于模具定型生产的陶瓷板；晶格、壁厚等几何结构收缩比比现有工艺更加可控，从而提高陶瓷板的几何构件尺寸精度，满足一些特殊需求。
附图说明
[0020]图1是本技术晶格的一种局部结构示意图。
[0021]图2是本技术的一种母板部位局部结构示意图。
[0022]图3是本技术的一种公板局部结构示图。
[0023]图4是本技术的一种装配状态剖视截面结构示意图。
[0024]图5是本技术的一种公插头局部结构示意图。
[0025]图6是本技术的一种晶格实施例结构示意图。
[0026]图7是本技术的一种一体成型装配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，包括构成多孔陶瓷板的晶格，其特征是在同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构；在所述单块陶瓷板的X、Y方向的侧壁上设有公插头(101)或母插口(201)，所述公插头和母插口具有间隙配合关系。2.根据权利要求1所述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，其特征是，所述同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构包括：形状各异的横截面，或/和壁厚不等。3.根据权利要求2所述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，其特征是，所述壁厚不等是指沿同一方向逐渐变大，逐渐变小或突变。4.根据权利要求1所述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，其特征是，所述同一单块陶瓷板上的晶格具有不同结构还包括：晶格的三维结构不同或空隙的孔径不等。5.根据权利要求4所述的单块陶瓷板上具有不同晶格结构的组合式多孔陶瓷板，其特征在于，晶格的形状不同是沿同一方向从多边形三维晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭洲，周小坚，
申请(专利权)人：杭州普太科技有限公司，
类型：新型
国别省市：