[發明專利]一種蜂窩陶瓷坯體微波干燥方法

無效

• 申請號: 201210200533.5
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN103512317A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 楊忠輝
• 申請（專利權）人: 蘇州忠輝蜂窩陶瓷有限公司
• 主分類號: F26B3/347
• 分類號: F26B3/347
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于蜂窩陶瓷技術領域，涉及一種蜂窩陶瓷坯體微波干燥方法。

背景技術

蜂窩陶瓷作為一種功能性多孔材料，自上世紀70年代由美國康寧公司試制，與傳統的顆粒狀陶瓷相比，多孔狀蜂窩陶瓷載體具有幾何表面大、擴展距離短、有利于反應物的進入和生成物的排出，并可縮小反應器的體積等優點，在汽車尾氣處理、煙道氣的凈化、蓄熱體以及紅外輻射燃燒板等方面廣泛應用。蜂窩陶瓷由于成形時水分較多，孔隙多且坯體內孔壁特別薄，采用傳統的方法會導致加熱不均勻，極難干燥，且導熱系數差，干燥過程要求特別嚴格，控制不好易導致變形以及影響孔隙率和比表面積。

蜂窩陶瓷坯體內水分主要有三種：一是化學結合水，是坯料的結構部分；二是吸附水，是坯料顆粒構成的毛細管中吸附的水分，吸附水膜厚度相當于幾個到十幾個水分子；三是游離水，游離于坯料顆粒間。坯體干燥時，游離水極易排出，隨著周圍環境的濕度與溫度的不同，吸附水也有部分排出。坯體排出水分可分為兩個途徑：蒸發坯體表面的水分擴散到周圍介質中去；水分由坯體內部遷移到表面。

坯體在干燥過程中形成的水分梯度會使坯體出現不均勻的收縮，從而產生應力，當應力超過了呈塑性狀態坯體的屈服值時就會產生變形，當應力超過了呈塑性狀態的強度時就會引起開裂。蜂窩陶瓷的內部是由許多格子狀的間壁分割而成，擠出后不能搬運和后續加工，如不進行快速干燥，原有的形狀會產生變形。

傳統的蜂窩陶瓷干燥方式有自然干燥法、遠紅外干燥法、蒸汽干燥法等，但都有著不同的缺陷。微波是一種具有穿透性的電磁波，具有加熱快速、均勻，加熱的優異選擇性，加熱效率高、節約能源，反應靈敏、易于控制、產品質量高等特點，微波干燥技術已經在輕工業、食品工業、化學工業、農業和農產品加工領域得到廣泛應用。

為了克服現有蜂窩陶瓷干燥技術的不足，本發明提供一種干燥效果佳且易于控制的蜂窩陶瓷坯體微波干燥方法。

????本發明的蜂窩陶瓷坯體微波干燥方法包括以下四個階段：預熱、等速干燥、降速干燥和平衡狀態。

????1、預熱：以干燥速度0.4-0.5g/cm³.t自室溫開始預熱20-30s；

????2、等速干燥：維持干燥速度0.4-0.5g/cm³.t?2-3min；

????3、降速干燥：由干燥速度0.4-0.5g/cm³.t?3-4min內均勻緩慢下降到0.1g/cm³.t；

????4、平穩狀態：到達干燥速度0.1g/cm³.t后維持30-60s，干燥完成。

濕法擠壓成形后的蜂窩陶瓷坯體，經本發明的方法微波干燥后，其水分明顯降低，可以降低8-12%的水分，干燥效率高，既不會變形也不會開裂，干燥后適合搬運和重新燒成。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的蜂窩陶瓷坯體微波干燥方法進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發明的蜂窩陶瓷坯體采用濕法擠壓成形，原料中加入了20%的水分，采用以下幾組對比實施例對微波干燥速度和時間進行優化。

實施例1

1、預熱：以干燥速度0.4g/cm³.t自室溫開始預熱30s；

????2、等速干燥：維持干燥速度0.4g/cm³.t?3min；

????3、降速干燥：由干燥速度0.4g/cm³.t?3min內均勻緩慢下降到0.1g/cm³.t；

????4、平穩狀態：到達干燥速度0.1g/cm³.t后維持60s，干燥完成。

????所得的蜂窩陶瓷坯體干燥率為8%。

實施例2

1、預熱：以干燥速度0.45g/cm³.t自室溫開始預熱25s；

????2、等速干燥：維持干燥速度0.45g/cm³.t?2.5min；

????3、降速干燥：由干燥速度0.45g/cm³.t?3.5min內均勻緩慢下降到0.1g/cm³.t；

????4、平穩狀態：到達干燥速度0.1g/cm³.t后維持45s，干燥完成。

所得的蜂窩陶瓷坯體干燥率為12%。

實施例3