[发明专利]Al4

说明书

本申请公开了Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷的制备方法：以碳化硅粉A、碳化硅粉B、Al₄SiC₄和Al粉为主料，加主料5～15wt％的金属氧化物作为烧结助剂，以主料的质量为基准，将7.5wt％的纤维素，3～5wt％的表面活性剂，1.5～3.5wt％的植物油及1～4wt％的甘油溶于等质量的水后作为结合剂，将主料、烧结助剂及结合剂混合均匀，得混合料；将混合料倒入真空挤出机中成型，烘干，得到蜂窝陶瓷坯体；将蜂窝陶瓷坯体在氩气气氛条件下，升温至2000～2200℃，保温1～3h；自然冷却，即得Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷。采用上述方法制备的Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷。本发明原料利用率高，生产效率高，制品结构为壁流式提高了对废气的净化能力，微观结构良好，微孔分布均匀，机械强度高。

技术领域

本发明属于蜂窝陶瓷技术领域。具体涉及Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷及其制备方法。

背景技术

发达国家于上世纪70年代开始机动车尾气治理，制定了排放标准。为降低柴油车尾气污染物的危害，主要采用蜂窝陶瓷过滤器。随着经济建设和居民生活用柴油车尾气排放量不断增加，我国对环保要求逐渐加大，需要更高的减排技术。

目前壁流式碳化硅蜂窝陶瓷的制备方法主要有添加烧结助剂、挤出成型组合技术及压力注浆成型技术等。这些方法得到的壁流式碳化硅蜂窝陶瓷的抗热震性、抗热疲劳性能及工作的可靠性差，烧成温度高，壁内微孔大小及分布不均匀，产品性能较差，使用寿命短，生产成本高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种原料利用率高，生产效率高，且制品结构为壁流式提高了对废气的净化能力的Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷制备方法，用该方法制备的碳化硅蜂窝陶瓷微观结构良好，微孔分布均匀，机械强度高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案的具体步骤是：

步骤一、将主料、烧结助剂和结合剂混合均匀，得到混合料；

所述主料包括75～85wt％的碳化硅粉A、5～15wt％的碳化硅粉B、2～6wt％的Al₄SiC₄和 2～6wt％的Al粉；

所述烧结助剂为金属氧化物，以主料的质量为基准，烧结助剂的用量为5～15wt％；

所述结合剂为将纤维素和表面活性剂、植物油及甘油溶入等质量的水并搅拌均匀后所得，以主料的质量为基准，纤维素的用量为7.5wt％，表面活性剂的用量为3～5wt％，植物油的用量为1.5～3.5wt％，甘油的用量为1～4wt％；

步骤二、将所述混合料倒入真空挤出机中成型，在60～110℃条件下干燥12～24h，得到蜂窝陶瓷坯体；

步骤三、将所述蜂窝陶瓷坯体放入真空热压炉中，在氩气气氛条件下，以5～10℃/min升温至2000～2200℃，保温1～3h；自然冷却，即得Al₄SiC₄及Al复合增强的碳化硅蜂窝陶瓷。

所述碳化硅粉A的纯度为85～99.9wt％；碳化硅粉A粒度为5～50μm。

所述碳化硅粉B的纯度为85～99.9wt％；碳化硅粉B的粒度为0.05～0.5μm。

所述Al₄SiC₄的纯度为95～99.5wt％；粒度为30～80μm。

所述Al粉的纯度为90～99.9wt％；粒度为20～100μm。