一种制备汽车尾气净化器用堇青石蜂窝陶瓷的方法

摘要

本发明属于陶瓷材料制备工艺，涉及堇青石蜂窝陶瓷制备工艺。其工艺步骤为：配料—堇青石粉末合成—湿法成泥—真空炼泥—真空挤出—微波定型—烘箱干燥—坯体加工—高温烧结。本发明方法具有成本低、操作简便、适用性强、无环境污染等优点，适宜于工业化生产。堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂的载体，广泛应用于工业有毒废气以及汽车尾气的净化，还可以用于陶瓷热交换器等。

主权项

1、一种制备堇青石蜂窝陶瓷的方法，其特征在于，具体步骤如下：1.1、合成堇青石粉末；1.1.1、配料，根据堇青石的理论组成，准确称量各种陶瓷粉体，原料分别为能够生成氧化铝、二氧化硅和氧化镁的物质，根据堇青石的理论组成，准确称量各种陶瓷粉体，原料分别为能够生成氧化铝、二氧化硅和氧化镁的物质，本发明配方采用下述三种原料配比之一：1.1.1.1、10％～20％的高纯滑石、15％～25％碳酸镁、余量为煅烧高岭土；1.1.1.2、10％～20％的α-Al2O3粉、40％～50％的高纯滑石、余量为煅烧高岭土；1.1.1.3、35～45％的绿泥石、余量为煅烧高岭土；1.1.2、球磨，按照每公斤原料干粉加1～2公斤去离子水或者蒸馏水的比例，另外加入占陶瓷粉体重量0.5～2wt％的中性分散剂JA282，一起放入球磨罐中进行湿法混合，球料比为：0.8∶1～3∶1，球磨方式可以为下述方式之一：滚筒磨、砂磨、搅拌磨，球磨时间为：1～30h；1.1.3、干燥，将混合充分的泥浆倒出，放在烘箱中进行干燥，干燥温度为：50～200℃；或者进行喷雾干燥；干燥后获得混合均匀、干燥的原料混合粉末；1.1.4、煅烧合成，将上述混合陶瓷粉末装在耐火匣钵中，或者将干粉压成方砖后放入窑炉中进行煅烧合成，煅烧温度为1300～1400℃，保温时间为：1～6h；1.1.5、过筛，煅烧合成后冷却出炉，进行粉碎，粉碎后的粉末过120目筛网，最终粉碎到中位径2～20μm；1.2、制备陶瓷泥坯；1.2.1、配料；原料粉末采用如下配方：60～100wt％的堇青石孰料和0～40wt％的生料粉，首先，向原料粉末中加入占原料粉末重量3～8wt％的羟丙基甲基纤维素或者甲基纤维素或者乙基纤维素，充分混合后，依次加入下属物质：占原料粉末重量3～8wt％的润滑剂，为下述物质之一：桐油或者水溶性石蜡乳液；占原料粉末重量0.5～2wt％的减水剂，为下述物质之一：聚丙烯酸盐或者聚甲基丙烯酸盐或者羰酸盐或者柠檬酸盐；占原料粉末重量0.5～2wt％的增塑剂，为下述物质之一：水溶性丙烯酸类乳液或者甘油，最后，加入占原料粉末重量20～30wt％的去离子水，充分混合；1.2.2、湿法炼泥；按照本发明人申请的“一种蜂窝陶瓷泥坯制备方法”200510008796.6中所叙述的方法进行湿法炼泥；1.3、真空炼泥；将上述经过湿法炼泥的泥坯放入双轴卧式真空炼泥机中进行真空炼泥，其中，主轴转速：10～20r/min，真空度：961atm)混炼时间为1～5小时，混炼中间如果泥坯发热高于40℃时，应立刻停止，等凉下来后继续炼泥；1.4、泥坯陈腐；将经过真空炼泥的泥坯用塑料薄膜裹住，放于阴凉潮湿的环境下进行陈腐，时间为10～72h；1.5、真空挤出；将经过陈腐的泥坯放入任意倾角真空挤出机中进行挤制，挤出机的真空度为：961atm。泥坯在800KN的挤制压力下首先通过80目～120目的不锈钢筛网，以滤去颗粒状夹杂；然后，经过所需要孔密度的金属模具，获得所需要密度的堇青石蜂窝陶瓷素坯，最后，用钼丝切割成所需要长度的蜂窝陶瓷湿坯体；1.6、微波定型；蜂窝陶瓷坯体挤出后，迅速放入微波炉中进行定型干燥，微波炉可以选用“高火”或“中火”两档进行，根据微波炉的功率选取合适的微波时间，当选用“高火”时，微波时间为：3～8min，其中选用“中火”时，微波时间为：6～15min；1.7、坯体干燥；将微波定型后的蜂窝坯体放入烘箱中进行长时间的干燥处理，干燥温度为：50℃～120℃，干透为止；1.8、坯体加工；将干燥充分的蜂窝陶瓷坯体进行端面加工，获得整齐的蜂窝端面；1.9、高温烧结；将加工好的完整蜂窝陶瓷坯体放入窑炉中进行高温烧结，最终烧结温度为1250℃～1420℃，保温时间为3～6h；1.10、通孔处理；用压缩空气对蜂窝孔进行通孔处理，清除孔内残留或混入的陶瓷颗粒，保证孔道畅通。