一种纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于陶瓷载体技术领域，具体涉及一种纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷及其制备方法和应用，将碳化硅粉体和单质硅粉体混合得到混合粉体；将混合粉体、多异氰酸酯、聚醚多元醇和硅油稳泡剂混合后获得陶瓷浆料；向陶瓷浆料中加入发泡剂和催化剂，并调节浆料‑NCO/‑OH(R)，并将得到的浆料进行机械搅拌发泡，排胶，而后进行还原热处理，即得由“纳米纤维网络孔壁‑网状多孔基体”组成的网状复合结构陶瓷。本发明专利技术制备的陶瓷的显气孔率为50～90％，体积密度0.9～1.9g/cm<supgt;3</supgt;，耐压强度为1.0～15MPa，比表面积为5～25m<supgt;2</supgt;/g，具有开口气孔率高、比表面积大、强度高等特点，制备工艺简便，可在降低载体材料重量的同时提升其力学性能和比表面积，在汽车尾气净化等领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷载体，特别是一种纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着汽车保有量的增加，汽车向大气中排放的co、hc、no及碳烟颗粒(pm)越来越多，所造成的环境问题亦越来越严峻。目前，许多国家通过汽车尾气加装催化净化器来控制尾气排放，其性能好坏直接决定尾气净化效果。在净化器中起主要净化作用的是三元或四效催化剂，而催化剂是附着在各种载体上，载体的性能、形式直接影响到催化转化效果。因此，催化剂载体是汽车尾气净化器的关键部件。

2、由于孔隙率高和高温性能优良，堇青石蜂窝陶瓷被广泛用于汽车尾气催化剂载体，但存在合成区间窄、荷重软化温度低及韧性差等缺点。相比于堇青石载体，碳化硅多孔陶瓷具有更优异的性能，如抗酸碱剥落、强度高和热稳定性优良，在汽车尾气过滤领域具有很大的应用前景。现有技术中记载了采用造孔剂法制备孔隙率为70％左右碳化硅蜂窝陶瓷，但存在比表面积小和气孔尺寸大的缺点，导致催化剂负载量较少，催化效果较差。还有现有技术中记载了以碳化硅粉为基料、碳化硅纤维为增强相、聚碳硅烷为造孔剂，通过挤出成型及高温煅烧制备了气孔率为55本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，碳化硅粉体和单质硅粉体的质量比为(20～80)：(20～80)。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，碳化硅粉体的粒径为0.5～10μm，纯度为SiC≥99wt％；所述单质硅粉体的粒径为1～5μm，纯度为Si≥98wt％。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，陶瓷浆料的固相含量为50～70wt...

【技术特征摘要】

1.一种纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，碳化硅粉体和单质硅粉体的质量比为(20～80)：(20～80)。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，碳化硅粉体的粒径为0.5～10μm，纯度为sic≥99wt％；所述单质硅粉体的粒径为1～5μm，纯度为si≥98wt％。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，陶瓷浆料的固相含量为50～70wt％。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维网络孔壁多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种；其-nco含量5～30wt％；所述聚醚多元醇为多官能度聚醚多元醇；其分子量为500～3000g/mol，粘度为200～500mpa·s；所述硅油稳泡剂为si-c键耐水解硅油，粘度为200～40...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静静，石建军，侯新梅，任博，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：