[發明專利]一種陶瓷纖維襯墊及其制備方法

在審

• 申請號: 201710671320.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107473625A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 閆政;孔慶梅
• 申請（專利權）人: 芬泰克新材料南通有限公司
• 主分類號: C04B26/02
• 分類號: C04B26/02;F01N3/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明屬于汽車尾氣凈化催化器領域，特別涉及一種陶瓷纖維襯墊及其制備方法。

背景技術

襯墊是汽車尾氣凈化器中不可缺少的重要組成部分，作為凈化器緩沖層的一種很好的材料，它對于整個凈化器正常工作、確保凈化器一定的使用壽命起到至關重要的作用。汽車尾氣凈化器主要由金屬殼體、襯墊和蜂窩載體三部分組成。目前，陶瓷纖維襯墊是實用范圍最廣、使用效果最好的一類復合襯墊。

襯墊的主要功能是用來在金屬殼體與陶瓷載體之間緩沖其輪廓偏差造成的問題；襯墊還用來提供足夠的保持力以防止載體在震動和排氣背壓的雙重作用下發生位移及降低竄動損壞的風險；保持力必須能應對各種操作條件，包括催化器開始工作后，由于載體和金屬殼體的膨脹系數差異導致的相對間隙變化；

陶瓷纖維襯墊對陶瓷蜂窩體起到良好的固定和保護作用，同時可以提供良好的密封性，防止排放廢氣的泄漏。陶瓷纖維襯墊所具有的膨脹功能是因為加入了具有膨脹功能的材料。常用的膨脹性材料包括：蛭石、金云母、膨脹珍珠巖等。陶瓷纖維襯墊通常由耐高溫纖維、黏合劑和膨脹性材料制作而成。襯墊安裝在金屬外殼與陶瓷蜂窩體之間，包覆在陶瓷蜂窩體外面。由于含有膨脹性材料，隨著環境溫度的升高其厚度不斷增加，從而可以很好地彌補金屬殼體與陶瓷蜂窩體之間的熱膨脹差別，提供很好的氣密性，同時起到隔熱、減震的作用，因此襯墊是保證凈化器使用壽命和安全工作的重要部件。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提出了一種具有耐高溫陶瓷纖維襯墊的制備方法及一種陶瓷纖維襯墊。

本發明的陶瓷纖維襯墊的制備方法，由陶瓷纖維、膨脹材料、有機粘結劑、起蓬松作用的助劑制作而成，各原料的重量份為：

包括以下步驟：

步驟1，稱取陶瓷纖維，將陶瓷纖維加入到去離子水中，向去離子水中滴加弱酸，在酸性條件下進行水解；

步驟2，陶瓷纖維水解完全后，加入膨脹材料，有機粘結劑，起蓬松作用的助劑，充分攪拌混合均勻；

步驟3，成型、過濾處理、壓縮，烘干，冷卻、裁切等工藝后制得耐高溫陶瓷纖維襯墊。

上述方法中進一步特征在于，步驟1中陶瓷纖維為氧化鋁纖維，水解時間為20-40min。

上述方法中進一步特征在于，步驟2中膨脹材料經過處理，處理方法為將膨脹材料先浸泡在濃度為1％-5％過氧化氫溶液中，浸泡5h后，50-80℃低溫將膨脹材料烘干；有機粘結劑為水溶性粘結劑；攪拌時間為1小時。

上述方法中進一步特征在于，步驟3中陶瓷纖維襯墊在不高于100℃環境下烘干制得。

本發明還公開一種陶瓷纖維襯墊，各原料的重量份為：

制得的陶瓷纖維襯墊成品厚度在5-15mm之間，面密度在2600-3900g/m²，抗拉強度大于50kPa，起始膨脹溫度小于390℃。

陶瓷纖維選用耐高溫的氧化鋁陶瓷纖維；待陶瓷纖維水解完全后，向其中添加的膨脹材料為經過處理后的蛭石，處理方法為將膨脹材料先浸泡在濃度為1％-5％過氧化氫溶液中，浸泡5h后，50-80℃低溫將膨脹材料烘干。確保襯墊具有在較低適宜溫度下的膨脹的特性，膨脹溫度在150-390℃可實現膨脹。

本發明具有如下效果：本發明的陶瓷纖維襯墊的制作方法，確保膨脹材料在襯墊中分散均勻，避免膨脹材料在襯墊底面沉積；不同于斜網式成型工藝(采樣斜網式成型工藝制作出的襯墊，膨脹材料分布不均勻，往往出現膨脹材料沉底，沉積現象的發生)。本發明的方法陶瓷纖維襯墊的制作按照一定比例、時間先后順序添加各類材料，制備的耐高溫性能陶瓷纖維襯墊具有較低的膨脹溫度、較高的耐高溫性能，密封固定效果好，具有較強的耐折性能、良好的膨脹性能，及大于50kpa抗拉強度。并且使用的有機粘結劑具有對環境友好，綠色無污染易降解等優點。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施方式1：

稱取40g氧化鋁陶瓷纖維，將氧化鋁陶瓷纖維加入到去離子水中，向去離子水中滴加4g弱酸，弱酸為醋酸，在酸性條件下進行水解，陶瓷纖維水解時間20-40min之間，待陶瓷纖維水解完全后，按比例加入經過處理過的膨脹蛭石40g，處理方法為將蛭石事先浸泡在濃度為1％-5％過氧化氫溶液中，浸泡5h后，50-80℃低溫將蛭石烘干。有機粘結劑10g，起到蓬松作用的助劑6g，經過充分攪拌混合均勻，攪拌時間為1小時，有機粘結劑起到固定、粘結陶瓷纖維與膨脹材料的作用。