[發(fā)明專利]一種薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810360096.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108727054A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李高升;于永啟;張靖
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽中都環(huán)宇新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/20;C04B35/478;C04B35/622;C04B35/626;B01J35/04;B01J32/00
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本發(fā)明公開了一種薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體及其制備方法，其原料包括高嶺土、氧化鋁、二氧化硅、滑石粉、鈦酸鋁微粉等；制備方法包括：將高嶺土、氧化鋁、二氧化硅、滑石粉、鈦酸鋁微粉、磷酸鋯、磷酸鈰混合，攪拌均勻，得到混合料；將丙三醇、羥丙基甲基纖維素加入到水中，得到添加劑溶液；將混合料與添加劑溶液混合，攪拌均勻后經(jīng)過捏合、陳腐、真空練泥得到泥料；將泥料通過模具在壓力下擠出，得到圓柱形蜂窩陶瓷濕坯體，經(jīng)干燥、焙燒得到薄壁大規(guī)格蜂窩載體。本發(fā)明提供的薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體的圓面直徑可以達(dá)到300?350mm，孔密度達(dá)到300?400孔/平方英寸，適宜大排量柴油車尾氣處理的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蜂窩陶瓷載體制備領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化水平的不斷提升，機(jī)動車尾氣排放污染在城市大氣污染的分擔(dān)率越來越高，機(jī)動車尾氣控制技術(shù)對于節(jié)能減排具有重大社會意義。整體式蜂窩是一種薄壁、平行多孔的圓柱體，它的比表面積大，熱穩(wěn)定性好，耐高溫，不易破碎。隨著蜂窩陶瓷載體在催化凈化行業(yè)的應(yīng)用的擴(kuò)展，以及蜂窩陶瓷作為催化劑載體所具有的不可比擬的優(yōu)越性，蜂窩陶瓷已經(jīng)深入到了大氣污染防治的各個領(lǐng)域，特別是各類發(fā)動機(jī)尾氣的治理方面更是具有不可替代的地位。

隨著環(huán)保的不斷深入，發(fā)動機(jī)尾氣的治理要求也從當(dāng)初的小型汽油機(jī)車，逐步的發(fā)展到了現(xiàn)在的各類大排量的柴油機(jī)車，甚至是大型的海上船舶。當(dāng)所需治理的發(fā)動機(jī)的排量越來越大時，在尾氣催化進(jìn)化中的蜂窩陶瓷載體的截面積和體積也要求越來越大。

隨著汽車尾氣排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，汽車尾氣凈化用蜂窩陶瓷載體也不斷地向高孔密度化、格子壁薄壁化方向發(fā)展，當(dāng)采用現(xiàn)有蜂窩陶瓷載體配方相同的泥料來成型大規(guī)格薄壁陶瓷載體時，由于泥料通道變得狹窄很多，泥料在模具通道中所需要的擠出力會大大增加，同時泥料還會出現(xiàn)跟不上的情況，如此將會導(dǎo)致兩方面的問題：一方面會使模具所承受的壓力大大增加，加劇模具的損壞，甚至超過模具所能承受壓力的范圍；另一方面，這種泥料跟不上的狀態(tài)會使得成型出來的產(chǎn)品出現(xiàn)缺格子壁或者根本無法成型出連續(xù)的合格產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體及其制備方法，本發(fā)明提供的薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體的圓面直徑可以達(dá)到300-350mm，孔密度達(dá)到300-400孔/平方英寸，適宜大排量柴油車尾氣處理的需要。

本發(fā)明提供了一種薄壁大規(guī)格蜂窩陶瓷載體，其原料按重量份包括：高嶺土20-25份、氧化鋁17-22份、二氧化硅5-8份、滑石粉25-30份、鈦酸鋁微粉1-2份、磷酸鋯0.5-1.5份、磷酸鈰0.5-1.5份、羥丙基甲基纖維素0.5-1.5份、丙三醇4-5份、水25-30份。

優(yōu)選地，高嶺土的粒徑為2-4μm，氧化鋁的粒徑為3-6μm，二氧化硅的粒徑為4-6μm，滑石粉的粒徑為8-10μm，鈦酸鋁微粉的粒徑為0.3-0.6μm，磷酸鋯的粒徑為1-5μm，磷酸鈰的粒徑為1-5μm。

優(yōu)選地，鈦酸鋁微粉的原料按重量份包括：金紅石35-40份、氧化鋁40-45份、石英5-8份、氧化鈣1-2份、二氧化鈦0.6-1.5份、氧化鎂2-4份。

優(yōu)選地，鈦酸鋁微粉的制備方法包括以下步驟：

步驟一：將金紅石、氧化鋁、石英、氧化鈣、二氧化鈦、氧化鎂混合，放入球磨機(jī)中研磨14-18小時后，干燥至含水量小于1%，得到中間品；

步驟二、將步驟一中得到的中間品在1200-1300℃高溫煅燒，并在此溫度下保溫5-7小時，得到鈦酸鋁塊體；

步驟三、將步驟二中得到的鈦酸鋁塊體研磨至0.3-0.6μm，得到鈦酸鋁微粉。

優(yōu)選地，鈦酸鋁微粉的制備方法步驟一中，在球磨機(jī)中研磨時，球、料和水的體積比為5-6:2.5-3:1，且總體積為球磨機(jī)有效體積的40%-50%。