[發明專利]一種耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的制造方法

無效

• 申請號: 201310024015.7
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103044032A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳易秋
• 申請（專利權）人: 宜興王子制陶有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/565;C04B38/02;C04B38/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

技術領域

本發明涉及柴油機尾氣碳煙過濾器技術領域，尤其涉及一種耐高溫碳化硅碳煙過濾器的制造方法。

背景技術

隨著人們對環境保護的重視，越來越嚴格的車用柴油機排放法規將會被制定和實施。由于機內凈化技術的潛力有限，排放物有的進一步降低必然要通過機外凈化技術的采用。隨著汽車工業的發展，柴油機排放后處理技術將不斷取得技術革新，不斷得到完善。歐5以上的排放標準需安裝柴油機碳煙顆粒捕集器（DPF），由于引擎中柴油機燃料的不完全燃燒，排放出各種類型的柴油機微粒（PM），其成分為碳、無機氧化物及碳氫化合物，包括一些有毒的多環芳烴(PAHs)，對人體健康造成危害，DPF可效捕獲這些粒子，減少污染。???柴油機微粒過濾器（DPF）裝置需要一個捕獲裝置和捕獲裝置的再生系統，另外顆粒會阻塞捕獲裝置并引起背壓的增加，過濾器必須承受再生時產生的熱狀態。，因為灰的氧化放熱，點火后局部溫度升高，取決于過濾器材料的熱性質（比熱容及熱導率），也與排氣量及排氣溫度有關，最壞的情形是全部積聚的灰點燃后引擎停止，過濾器局部1000℃或更高的溫度將產生。目前市場上普遍使用的為堇青石質碳煙顆粒捕集器，蓳青石過濾器主要的材料問題在于低導熱性，材料非常低的熔點，在不利再生狀況下導致熱斑點，蓳青石材料的另一個問題據報告是對含鈉化合物的灰組分的抗侵蝕性有限。近年來，SiC材料由于優異的耐熱、耐腐蝕和導熱性能作為一種新型的柴油車尾氣顆粒物過濾材料獲得了迅速發展，而且SiC的空隙結構具有更佳的可調性，可以制備更高孔隙率和更均勻孔徑分布的過濾材料。高孔隙率、強熱擴散能力的優點，可使過濾器內的溫度場分布更為均勻，在相同積碳量再生時，過濾器內部的最大溫度遠低于堇青石，可確保良好的再生安全性能，但SiC材料面臨一些問題，如熱膨脹系數較大，容易在高溫熱沖擊下開裂，而且在高溫下SiC可能被活化氧化，產生白斑等，經過相關企業和研究學者在SiC材料燒結工藝和結構設計方面進行的不斷努力，這些問題正日趨得到解決，主要是采用重結晶碳化硅、硅-碳化硅兩種材料，但這兩種材料燒結溫度高，燒成氣氛要求嚴格，生產成本高，不利于市場日益增長率的需求。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的不足，提供一種低成本的耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的制造方法。

為實現上述目的，本發明耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的制造方法可采用如下方案：一種耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的制造方法，該制備方法包括以下步驟：

（1）準備70~95重量份且平均粒徑為20μm?-30μm的碳化硅、13~18重量份且平均粒徑小于10μm的滑石；0~10重量份且平均粒徑小于2μm的高嶺土、0~5重量份且平均粒徑小于5μm的硅微粉；

（2）先將上述碳化硅、滑石、高嶺土、硅微粉混合成粉體混合物，再加入造孔劑、粘結劑、潤滑劑、水捏合塑化成泥料，再次混合；該泥料中粉體混合物100重量份，造孔劑10~25重量份，粘結劑3~6重量份，潤滑劑0.5~2重量份，水20~30重量份；

（3）將上述泥料通過擠出成型成為長方塊生坯；

（4）將上述長方塊生坯干燥后經1430~1450℃高溫煅燒，保溫6~10小時后形成燒結碳化硅長方坯體，準備10~25重量份的陶瓷纖維、15~20重量份的膠態氧化硅、10~20重量份的水混合成拼接劑，將100重量份的數個燒結碳化硅長方坯體與拼接劑粘結組成蜂窩陶瓷，并燒結獲得碳化硅碳煙顆粒捕集器。

針對現有技術中存在的問題，本發明制備方法通過使用平均粒徑20μm~30μm碳化硅為主原料，使產品具有耐高溫的特性。并且使用平均粒徑小于10μm的滑石，平均粒徑小于2μm的高嶺土，平均粒徑小于5μm的硅微粉作為燒結助劑，這些燒結助劑降低了碳化硅的燒成溫度，并形成堇青石晶相，改善純碳化硅產品的高溫熱沖擊性能，從而使較低成本的碳化硅即能夠達到耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的制備要求，大大降低了耐高溫的碳化硅碳煙過濾器的生產成本。

附圖說明

圖1是本發明制備的碳化硅碳煙過濾器的立體示意圖。

圖2是本發明制備的碳化硅碳煙過濾器的橫截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

請參閱圖1及圖2所示，本發明公開一種耐高溫的碳化硅碳煙過濾器1的制造方法，該制備方法包括以下步驟：