[發明專利]一種多孔碳化硅陶瓷的低溫氧化燒結工藝

在審

• 申請號: 201711205796.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109836158A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 韓璐
• 申請（專利權）人: 韓璐
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/64;C04B35/82;C04B38/00
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本發明屬于一種多孔碳化硅陶瓷的低溫氧化燒結工藝。本發明的目的是低溫(低于處理600℃)條件下制備的含二氧化鈦的蜂窩陶瓷機械強度低的問題。本發明包括如下步驟：A.向制備蜂窩陶瓷體的粉體原料中加入硅溶膠中碳酸氫鈣重量占全部粉體原料總重量的5％?30％；B.將粉體原料加工成蜂窩陶瓷體坯體，將所述蜂窩陶瓷體坯體置于溫度在50℃?150℃，濕度大于75度的水熱環境中24?120小時；C.將蜂窩陶瓷體坯體進行燒結，燒結溫度范圍為500℃?550℃，燒結時間為12?72小時。本發明使得含二氧化鈦的蜂窩陶瓷在燒成溫度低于600℃的情況下可以獲得足夠的機械強度。

技術領域

本發明屬于一種多孔碳化硅陶瓷的低溫氧化燒結工藝。

背景技術

蜂窩陶瓷整體擠出催化劑(蜂窩陶瓷基催化劑)是在制造蜂窩陶瓷的原料中添加銳鈦礦型二氧化鈦粉體、活性組分氧化釩以及穩定劑氧化鎢或氧化鉬等。經過常規地生產蜂窩陶瓷的工藝，生產出催化劑生坯。然后經過燒成將催化劑生坯中對催化活性有影響的有機物燒掉，同時使催化劑具備使用所須的機械強度。由于二氧化鈦作為催化劑組分，只有晶體尺寸在幾十個納米范圍內，比表面積在幾十平方米每克的銳鈦礦型結構才具有催化活性。而銳鈦礦型二氧化鈦在經過600℃以上高溫熱處理后不但晶體尺寸會長大，比表面積會降低，同時晶形會轉變為金紅石型，這些變化都會使二氧化鈦粉體失去活性，從而使催化劑喪失活性。而傳統的蜂窩陶瓷制備工藝為使產品具備機械強度，燒成溫度都在800℃以上，因此含二氧化鈦的蜂窩陶瓷體催化劑如果采用傳統的燒成方法會導致催化劑失效。因此，能否制定出低溫(低于處理600℃)條件下制備含二氧化鈦的蜂窩陶瓷制備工藝成為這一產品能否得以廣泛應用的瓶頸。

發明內容

本發明的目的是提供一種低溫(低于處理600℃)條件下制備含二氧化鈦的蜂窩陶瓷制備工藝。

本發明的技術方案如下：

一種一種多孔碳化硅陶瓷的低溫氧化燒結工藝包括如下步驟：

A、向制備蜂窩陶瓷體的粉體原料中加入硅溶膠，所述硅溶膠中碳酸氫鈣重量占全部粉體原料總重量的5％-30％；

B、將步驟A中全部粉體原料加工成蜂窩陶瓷體坯體，將所述蜂窩陶瓷體坯體置于溫度在50℃-150℃，濕度大于75度的水熱環境中24-120小時；

C、將步驟B得到的經過處理的蜂窩陶瓷體坯體進行燒結，燒結溫度范圍為500℃-550℃，燒結時間為12-72小時。

所述硅溶膠為酸性硅溶膠。

在步驟A向制備陶瓷體的粉體原料中加入玻璃纖維，所述玻璃纖維的重量占全部粉體原料總重量的0.1％-10％。

所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維。

所述玻璃纖維的直徑為1-3um。

優選的所述玻璃纖維的直徑為2um。

所述玻璃纖維的長度為1-10mm。

一種低溫下制備蜂窩陶瓷體的粉體原料，包括硅溶膠，所述硅溶膠中碳酸氫鈣重量占全部粉體原料總重量的5％-30％。

所述硅溶膠為酸性硅溶膠。

還包括玻璃纖維，所述玻璃纖維的重量占全部粉體原料總重量的0.1％-10％。含網狀氧化硅晶體結構的蜂窩陶瓷體，且還含有玻璃纖維。

本發明的技術效果：

采用本發明的技術方案，使得含二氧化鈦的蜂窩陶瓷在燒成溫度低于600℃的情況下可以獲得足夠的機械強度，同時在這一溫度條件下原料中的銳鈦礦型二氧化鈦不會發生晶體長大和晶形轉變，這樣可以確保生產的催化劑發生效力。