一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，包括原材料的检验、筛选；混料；捏泥；挤出成型；干燥定型；切割、1400℃保温8h以上烧制得到堇青石质蜂窝陶瓷载体。本申请通过原材料的检验、筛选以及改进加料顺序和制备工艺，在满足烧制时达到收缩均匀的目的，防止塌陷，成品率非常高的同时，有效增加产品吸水性和降低产品变形，能满足汽油车国六排放标准的使用需求。准的使用需求。准的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法


[0001]本专利技术涉及蜂窝陶瓷载体制备
，尤其是涉及一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法。

技术介绍

[0002]三元催化转化器是汽车排放后处理技术主要核心装置，发动机排气中的有害气体通过三元催化器时，与蜂窝载体孔道上的活性涂层等发生氧化、还原反应，将有害的CO，HC，NOx转化为无毒的CO2，N2和H2O。
[0003]现有的超薄壁载体制作时，由于原料中的泥料组分的不同，在烧制时，薄壁容易坍塌，坯体发生变形，从而影响汽车尾气净化的效果，严重时直接造成残次品，因此有必要对现有蜂窝陶瓷载体的制备技术进行进一步的改进，保证产品质量，降低产品的变形。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本申请所要解决的技术问题是提供一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，减少蜂窝陶瓷载体制备时出现薄壁坍塌并有效降低产品的变形，能满足汽油车国六排放标准的使用需求。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，具体步骤如下：1）原材料的检验、筛选；其中，滑石的平均粒径为11
±
1μm，氧化铝的平均粒径为5
±
0.5μm，二氧化硅的平均粒径为13
±
1μm，高岭土的平均粒径为4
±
0.5μm；2）滑石、氧化铝、二氧化硅、高岭土混合，再与表面活性剂混合；再与粘结剂混合；再与水混合；3）控制温度＜34℃，在捏泥机中进行捏泥、粗炼、精炼，获得泥料；4）控制温度＜25℃，泥料在挤出机挤出成型，制得蜂窝陶瓷载体生坯；5）蜂窝陶瓷载体生坯进行干燥定型；6）干燥后的载体经切割、1400℃保温8h以上烧制，得到堇青石质蜂窝陶瓷载体；其中，超薄壁为壁厚3
‑
4mil，低变形为：产品直度＜0.9%，轴向垂直度＜1.2%。
[0006]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，各原材料的用量为：滑石30
‑
40份，氧化铝25
‑
35份，二氧化硅10
‑
20份，高岭土15
‑
25份；在每100份由滑石、氧化铝、二氧化硅和高岭土组成的混合料中添加0.1~0.3份表面活性剂和0.1~0.5份粘结剂。
[0007]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，步骤3）中，在捏泥机中进行捏泥，泥料的水分重量含量为22%~23%。
[0008]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，步骤5）中，蜂窝陶瓷载体生坯进行烘干时，生坯烘干前的重量与生坯烘干后的重量比0.65~0.8。
[0009]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，步骤6）中，烧制的温度控制过程为：室温~300℃，升温速率10~30℃/h；300~1000℃，升温速率30~50℃/h；1000~1400℃，升温
速率20~40℃/h；1400℃保温8h以上。
[0010]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，步骤6）中，烧制的温度控制过程为：1400~500℃，降温速率＞100℃/h；500℃~室温，降温速率50~100℃/h。
[0011]所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，步骤6）中，1400℃保温8~10h。
[0012]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：本申请通过改进产品原料要求和制备工艺，在烧制时达到收缩均匀的目的，防止塌陷，在确保产品合格率的同时，有效降低了产品变形，并增加吸水性，满足了产品的使用需求。
附图说明
[0013]图1是低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的壁电镜图；图2是低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的筋电镜图。
具体实施方式
[0014]下面结合实施例对本专利技术进行具体描述。
[0015]实施例1低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，其中，蜂窝陶瓷载体的直径规格为：≤118.4mm，典型直径尺寸包括70mm，93mm，97mm，101.6mm，118.4mm；超薄壁为壁厚3
‑
4mil。
[0016]本实施例制备的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体，直径规格为118.4mm，超薄壁为壁厚4mil。具体的制备步骤如下：1）按照表1原料要求进行检验、筛选和准备原料。
[0017]表1原料具体参数表其中，滑石、氧化铝、二氧化硅和高岭土的用量总份数为100份。
[0018]2）先将滑石、氧化铝、二氧化硅、高岭土混合，再与表面活性剂混合；再与粘结剂混合；再与水混合；各原材料具体用量见表2。
[0019]3）控制温度30℃（原则上＜34℃），在捏泥机中进行捏泥、粗炼、精炼，获得泥料，泥料的水分22%~23%；4）泥料在挤出机挤出成型，制得蜂窝陶瓷载体生坯；通过捏泥调频和控制压力等参数，确保控制挤出温度23℃（原则上＜25℃）；
5）蜂窝陶瓷载体生坯进行烘干，使得生坯烘干前的重量与生坯烘干后的重量比0.75（可视情况在0.65~0.8范围调整）；6）干燥后的载体经切割、烧制得到堇青石质蜂窝陶瓷载体；烧制的控温程序为：室温~300℃，升温速率20℃/h；300~1000℃，升温速率40℃/h；1000~1400℃，升温速率30℃/h；1400℃保温8h以上；1400~500℃，降温速率500℃/h；500℃~室温，降温速率100℃/h。
[0020]具体产品配方和产品性能测试结果，如图1、图2和表2所示。其中，产品性能测试按GB/T25994
‑
2010进行，产品直度、轴向垂直度为高度118.4mm。热冲击性能为三次循环后不开裂。直径偏差采用GB/T25994
‑
2010的A.3.3.1进行。吸水率采用GBT3810.3
‑
2006标准中的煮沸法测定。
[0021]表2具体产品配方和性能指标(单位kg)表中：表面活性剂为硬脂酸，粘结剂为羟丙基甲基纤维素醚（粘度14000
‑
16000mPa
·
s，山东一滕新材料科技有限公司提供）。
[0022]实施例2低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体产品3的制备同实施例1，不同在于工艺步骤参数进行调整，具体为：对比3：步骤2）中，混料时：先将滑石与高岭土混合，然后加入表面活性剂进行混合，再加入氧化铝、二氧化硅进行混合，最后加入粘结剂进行混合。
[0023]对比4：步骤3）中，控制含水率为25%~26%。
[0024]对比5：步骤4）中，烧制的控温程序为：室温~1400℃，恒定升温速率30℃/h；其他不变。
[0025]对比6：步骤4）中，烧制的控温程序为：1400℃保温15h，其他相同。
[0026]对制备的产品进行检测，具体结果如表3所示。
[0027]表3产品检测结果可见，本申请通过改进产品原料要求和制备工艺，在烧制时达到收缩均匀的目的，防止塌陷，在确保产品合格率的同时，有效降低了产品的变形，并增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1）原材料的检验、筛选；其中，滑石的平均粒径为11
±
1μm，氧化铝的平均粒径为5
±
0.5μm，二氧化硅的平均粒径为13
±
1μm，高岭土的平均粒径为4
±
0.5μm；2）滑石、氧化铝、二氧化硅、高岭土混合，再与表面活性剂混合；再与粘结剂混合；再与水混合；3）控制温度＜34℃，在捏泥机中进行捏泥、粗炼、精炼，获得泥料；4）控制温度＜25℃，泥料在挤出机挤出成型，制得蜂窝陶瓷载体生坯；5）蜂窝陶瓷载体生坯进行干燥定型；6）干燥后的载体经切割、1400℃保温8h以上烧制，得到堇青石质蜂窝陶瓷载体；其中，超薄壁为壁厚3
‑
4mil，低变形为：产品直度＜0.9%，轴向垂直度＜1.2%。2.根据权利要求1所述的低变形超薄壁蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，各原材料的用量为：滑石30
‑
40份，氧化铝25
‑
35份，二氧化硅10
‑
20份，高岭土15
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【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉鹏，冯家迪，
申请(专利权)人：江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司，
类型：发明
国别省市：