一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法以及应用技术

本申请涉及一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法以及应用，薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，包括：取层状双金属氢氧化物、氧化镁、碳化硅、高岭土后进行混合，然后加入添加剂、脂肪酸盐和水进行混合搅拌16

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法以及应用


[0001]本申请涉及陶瓷载体
，特别涉及一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法以及应用。

技术介绍

[0002]目前，汽车尾气的排放成为了一个需要亟待解决的问题，通过对尾气中的有害气体进行氧化还原为无害气体以保护人们赖以生存的环境。CN01800963通过对原材料进行成型后进行干燥与烧结，然后在气流中进行表面处理，得到一种催化剂载体，具有较好的涂布性，然而需要进行一步单独的对载体进行表面粗化操作，其操作较为繁琐，降低了生产效率。CN201210024358提供了一种净化器用催化剂载体，其通过在混炼机中混炼一定的时间得到泥料，然而其得到的催化剂载体良率较低，尤其是在挤压成型中催化剂载体表面容易出现裂纹等表面缺陷。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，包括：取层状双金属氢氧化物、氧化镁、碳化硅、高岭土后进行混合，然后加入添加剂、脂肪酸盐和水进行混合搅拌16
‑
25min，接着进行捏合、炼泥后挤压成型后进行分流得到蜂窝型结构，之后在100
‑
110℃干燥1
‑
1.5h，冷却后进行焙烧，得到薄壁蜂窝结构的陶瓷载体。
[0004]所述层状双金属氢氧化物是水滑石(Hydrotalcite,HT)和类水滑石化合物(Hydrotalcite
‑
Like Compounds,HTLCs)的统称，可以市购获得，比如NiFe
‑
LDHs，或者ZnAl
‑
LDHs、NiAl
‑
LDHs等，在一种实施方式中，所述层状双金属氢氧化物购自济南金泉化工有限公司。
[0005]在一种实施方式中，所述氧化镁的堆积密度为0.2
‑
0.35g/mL，优选为0.25
‑
0.3g/mL。
[0006]进一步优选的，所述氧化镁的粒径D50为4
‑
6μm。
[0007]本申请中堆积密度为0.25
‑
0.3g/mL，粒径D50为4
‑
6μm的氧化镁购自邢台勤创新材料科技有限公司。
[0008]在一种实施方式中，所述碳化硅的粒径为700
‑
900目，优选为800目。
[0009]本申请中粒径为800目的碳化硅购自河南助力研磨工具有限公司，型号为W20。
[0010]优选的，所述高岭土为水洗高岭土。
[0011]在一种实施方式中，所述高岭土的粒径为700
‑
900目，优选为800目。
[0012]本申请粒径为800目的高岭土购自灵寿县盛飞矿产品加工厂。
[0013]在一种实施方式中，所述层状双金属氢氧化物、氧化镁、碳化硅和高岭土的重量比为(30
‑
35)：1：(5
‑
10)：(30
‑
35)，优选为32:1:8:32。
[0014]在一种实施方式中，所述添加剂为甲基纤维素和/或淀粉水解物。
[0015]优选的，所述甲基纤维素和淀粉水解物的重量比为1：(5
‑
10)，更优选为1:7。
[0016]优选的，所述淀粉水解物的DE值小于等于20。
[0017]本申请中DE值小于等于20的淀粉水解产物购自山东嘉裕化工有限公司。
[0018]优选的，所述甲基纤维素的甲氧基为26
‑
35wt％，优选为28
‑
32wt％。
[0019]进一步优选的，所述甲基纤维素的1wt％水溶液在20℃的粘度为17000
‑
22000mPa.s。
[0020]本申请中1wt％水溶液在20℃的粘度为17000
‑
22000mPa.s，且甲氧基为28
‑
32wt％的甲基纤维素购自宜兴市宏博精细化工有限公司，牌号为HB
‑
20000。
[0021]优选的，所述添加剂和氧化镁的重量比为(10
‑
15)：1，优选为13:1。
[0022]目前的陶瓷载体表面和隔墙比较光滑，在后面涂覆催化剂时固定效果差，现有技术中多涂覆一层氧化铝涂层，或者在陶瓷载体的制备过程中进行粗糙化处理，然而这两种方法不仅增加了操作的繁琐性，同时在粗糙化处理的过程中可能会造成陶瓷载体机械性能降低的情况，影响成品率。申请人在实验中意外的发现，当添加剂中甲基纤维素和淀粉水解物的重量比为1：(5
‑
10)，且淀粉水解物的DE值小于等于20，且甲基纤维素的甲氧基为26
‑
35wt％，甲基纤维素的1wt％水溶液在20℃的粘度为17000
‑
22000mPa.s时，此时与本申请中特定的粒径D50为4
‑
6μm的氧化镁以及特定粒径的碳化硅和高岭土，最终制备得到的陶瓷载体具有一定的粗糙度，增大了与催化剂的吸附能力，申请人认为可能的原因是此时的DE值的淀粉水解物中四糖以上的较大分子含量呈现一定的水平，同时较大的分子链之间呈现一定的纠缠结合力，对特定且不同粒径的无机物分子之间的作用效果呈现不规则化，避免水分子的影响，同时结合本申请中特定甲氧基的甲基纤维素，其短而多的支链更增加了分子排列的无序性，在后续挤压成型的过程中可能微小的摩擦不均性造成一定的分子微小变形，增大粗糙度而不影响外观，同时在后期的焙烧过程中，在各个不同的升温速率阶段升温的过程中，呈现了较好的粗糙度。
[0023]在一种实施方式中，所述脂肪酸盐和添加剂的重量比为1：(3
‑
5)，优选为1:4。
[0024]优选的，所述脂肪酸盐为硬脂酸钠。
[0025]在一种实施方式中，所述水和硬脂酸盐的重量比为(25
‑
35)：1，优选为30:1。
[0026]在一种实施方式中，所述焙烧包括：以60
‑
65℃/min的升温速率升温至180
‑
200℃，然后以10
‑
15℃/min的升温速率升温至400
‑
450℃，接着以50
‑
55℃/min的升温速率升温至600
‑
650℃，然后以45
‑
50℃/min升温至1000
‑
1100℃，之后以70
‑
80℃/min的升温速率升至1250
‑
1300℃，最后以15
‑
25℃/min的升温速率升温至1400
‑
1500℃，进行保温焙烧8
‑
10h。
[0027]在一种优选的实施方式中，所述焙烧的参数包括以62℃/min的升温速率升温至190℃，然后以13℃/min的升温速率升温至420℃，接着以53本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于，其包括：取层状双金属氢氧化物、氧化镁、碳化硅、高岭土后进行混合，然后加入添加剂、脂肪酸盐和水进行混合搅拌16
‑
25min，接着进行捏合、炼泥后挤压成型后进行分流得到蜂窝型结构，之后在100
‑
110℃干燥1
‑
1.5h，冷却后进行焙烧，得到薄壁蜂窝结构的陶瓷载体。2.根据权利要求1所述的薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于：所述氧化镁的堆积密度为0.2
‑
0.35g/mL。3.根据权利要求1所述的薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于：所述层状双金属氢氧化物、氧化镁、碳化硅和高岭土的重量比为(30
‑
35)：1：(5
‑
10)：(30
‑
35)。4.根据权利要求1所述的薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于：所述添加剂为甲基纤维素和/或淀粉水解物。5.根据权利要求4所述的薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于：所述淀粉水解物的DE值小于等于20。6.根据权利要求1至5任一项所述的薄壁蜂窝结构的陶瓷载体制备方法，其特征在于，所述焙烧包括：以60
‑
65℃/min的升温速率升温至180
‑
200℃，然后以10
‑
15℃/min的升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄硕，吴旭，高祥达，金磊，熊芬，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：