【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蜂窝陶瓷，具体涉及一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法。
技术介绍
1、伴随汽车工业的快速发展，汽车已成为了空气污染的主要来源。根据《中国移动源环境管理年报(2021年)》统计，我国道路柴油车颗粒物质量(pm)排放量达到了5.8万吨，已超过汽车排放总量的90％以上，其中重型柴油车pm排放量占主导。而柴油车微粒捕集器dpf(diesel particulate filter)是国际公认有效的柴油车尾气处理技术，也是目前国际上最实用的柴油机排气微粒处理技术之一。
2、目前颗粒捕集器主要有以下两种：堇青石和碳化硅dpf。而碳化硅材料由于优异的耐热、耐腐蚀、热膨胀系数低和高热导率作为一种新型的柴油车尾气颗粒物过滤材料获得了迅速发展，相比堇青石dpf，碳化硅dpf的耐高温性、机械强度以及热传导等性能更佳，同时极限碳载量、容灰能力更大，其适用于排气温度相对较低的中小缸径柴油机。
3、目前碳化硅dpf载体的合成方式主要为re-sic和si-sic两种方式为主，已大量运用于柴油车后处理系统中，但以上两种方式均存在烧结温度高的特点，且烧结过程中均需要使用惰性气体进行保护烧结，由于他们生产工艺复杂，烧结温度高，控制复杂，对生产设备要求很苛刻，耗能太高，因此产品价格居高不下，很大程度上限制了载体的运用。
技术实现思路
1、针对目前碳化硅dpf烧结温度高、需要使用气氛保护烧结、脱脂与烧结需要分开进行、烧结工艺复杂、对烧结炉要求高等技术难题，本专利技术提供一种弱氧
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，包括如下步骤：
4、1)将碳化硅蜂窝陶瓷生坯有规则的摆放在烧结硼板上，装载完成后将窑车推入燃气炉内；
5、2)以1～2℃/min的升温速率升温至100℃，100℃保温1.5h，去除碳化硅生坯中的水分；
6、3)以0.8～1.5℃/min的升温速度升温至150℃，降低升温速率，以平稳进入脱脂阶段，防止坯体爆燃；
7、4)以0.4～1.0℃/min的升温速率升温至450℃，去除碳化硅蜂窝陶瓷生坯中的有机物；
8、5)以1～2℃/min的升温速率升温至650℃，保温2h，去除碳化硅蜂窝陶瓷生坯中的活性炭；
9、6)以1～2℃/min的升温速率升温至1200℃，此阶段为烧结阶段，烧结过程中逐渐降低炉内氧气含量；
10、7)温度达到1200℃后，保温4h，使烧结过程均匀化，同时控制炉内气氛为弱氧化状态；
11、8)停止加热，随炉自然冷却至800℃，然后打开助燃风机与排烟风机，加快炉内降温，继续降温至150℃即可出炉，得到碳化硅蜂窝陶瓷载体。
12、进一步的，步骤1)中，所述碳化硅蜂窝陶瓷生坯采用两支叠放的方式进行摆放，坯体底部平放在烧结硼板上，坯体与坯体之间采用多孔夹片隔开，坯体上表面使用多孔盖板进行密封，坯体两端头使用多孔堵头进行密封；利用多孔夹片、多孔盖板和多孔堵头进行保护烧结，碳化硅蜂窝陶瓷生坯烧结过程中不直接与明火接触。
13、150℃～450℃为脱脂阶段，为了进一步防止脱脂过程中有机物出现爆燃导致坯体开裂，升温速率进一步控制为0.4～0.8℃/min。
14、脱脂阶段中，炉内窑压为微负压状态，以确保脱脂出的烟气能够有效排除，降低炉内烟气浓度，降低炉内爆燃的风险。
15、650℃～1200℃为烧结阶段，此阶段需要逐步降低炉内氧气含量；其中650℃～850℃阶段，炉内氧气含量控制在8～14％之间；850℃～1050℃阶段，炉内氧气含量控制在4-8％之间；1050℃～1200℃阶段，炉内氧气含量控制在2～4％之间；温度达到1200℃后，持续保持炉内氧气含量为2～4％，同时保温4h，以达到烧结过程均匀化的作用。
16、本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术所提供的碳化硅蜂窝陶瓷载体烧结方法，具有烧结温度低、成本低、工艺简单等优点，极大地降低了对烧结设备的要求，大大节省能源，降低消耗，且有利于环保。
18、本专利技术的碳化硅蜂窝陶瓷载体烧结方法，使用传统的天然气炉即可实现碳化硅蜂窝陶瓷的烧结，打破了长期以来碳化硅蜂窝陶瓷使用电炉进行气氛保护烧结的技术壁垒，同时使用燃气炉实现了碳化硅蜂窝陶瓷脱脂、烧结连续式生产，且烧结时间可控制在25h以内，烧结时间短，可有效降低碳化硅蜂窝陶瓷烧结成本，对碳化硅蜂窝陶瓷行业具有重要的意义。
19、本专利技术烧结出的碳化硅蜂窝陶瓷载体具有低热膨胀系数、窄孔径的特点，使碳化硅颗粒捕集器在使用过程中捕集效果和再生效果都可达到理想状态，有巨大的经济效益和应用前景。
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1.一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，步骤1)中，将碳化硅蜂窝陶瓷生坯有规则的摆放在烧结硼板上，具体的，所述碳化硅蜂窝陶瓷生坯采用两支叠放的方式进行摆放，坯体底部平放在烧结硼板上，坯体与坯体之间采用多孔夹片隔开，坯体上表面使用多孔盖板进行密封，坯体两端头使用多孔堵头进行密封，以使碳化硅蜂窝陶瓷生坯烧结过程中不直接与明火接触。
3.根据权利要求1所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，150℃～450℃为脱脂阶段，为了防止脱脂过程中有机物出现爆燃导致坯体开裂，升温速率控制在0.4～0.8℃/min之间。
4.根据权利要求3所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，脱脂阶段中，炉内窑压为微负压状态，以确保脱脂出的烟气能够有效排除，降低炉内烟气浓度，降低炉内爆燃的风险。
5.根据权利要求1所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，650℃～1200℃为烧结阶段，
...【技术特征摘要】
1.一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，步骤1)中，将碳化硅蜂窝陶瓷生坯有规则的摆放在烧结硼板上，具体的，所述碳化硅蜂窝陶瓷生坯采用两支叠放的方式进行摆放，坯体底部平放在烧结硼板上，坯体与坯体之间采用多孔夹片隔开，坯体上表面使用多孔盖板进行密封，坯体两端头使用多孔堵头进行密封，以使碳化硅蜂窝陶瓷生坯烧结过程中不直接与明火接触。
3.根据权利要求1所述的一种弱氧化低温烧结碳化硅蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，150℃～450℃为脱脂阶段，为了防止脱脂过程中有机物出现爆燃导致坯体开裂，升温速率控制在0....
【专利技术属性】
技术研发人员：彭益源，李顺海，潘红建，杨孟蛟，杨陆明，武诗尧，张海波，
申请(专利权)人：云南菲尔特环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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