[发明专利]一种薄壁大规格蜂窝陶瓷载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种薄壁大规格蜂窝陶瓷载体及其制备方法，其原料包括高岭土、氧化铝、二氧化硅、滑石粉、钛酸铝微粉等；制备方法包括：将高岭土、氧化铝、二氧化硅、滑石粉、钛酸铝微粉、磷酸锆、磷酸铈混合，搅拌均匀，得到混合料；将丙三醇、羟丙基甲基纤维素加入到水中，得到添加剂溶液；将混合料与添加剂溶液混合，搅拌均匀后经过捏合、陈腐、真空练泥得到泥料；将泥料通过模具在压力下挤出，得到圆柱形蜂窝陶瓷湿坯体，经干燥、焙烧得到薄壁大规格蜂窝载体。本发明提供的薄壁大规格蜂窝陶瓷载体的圆面直径可以达到300‑350mm，孔密度达到300‑400孔/平方英寸，适宜大排量柴油车尾气处理的需要。

技术领域

本发明涉及蜂窝陶瓷载体制备领域，尤其涉及一种薄壁大规格蜂窝陶瓷载体及其制备方法。

背景技术

随着工业化水平的不断提升，机动车尾气排放污染在城市大气污染的分担率越来越高，机动车尾气控制技术对于节能减排具有重大社会意义。整体式蜂窝是一种薄壁、平行多孔的圆柱体，它的比表面积大，热稳定性好，耐高温，不易破碎。随着蜂窝陶瓷载体在催化净化行业的应用的扩展，以及蜂窝陶瓷作为催化剂载体所具有的不可比拟的优越性，蜂窝陶瓷已经深入到了大气污染防治的各个领域，特别是各类发动机尾气的治理方面更是具有不可替代的地位。

随着环保的不断深入，发动机尾气的治理要求也从当初的小型汽油机车，逐步的发展到了现在的各类大排量的柴油机车，甚至是大型的海上船舶。当所需治理的发动机的排量越来越大时，在尾气催化进化中的蜂窝陶瓷载体的截面积和体积也要求越来越大。

随着汽车尾气排放法规的不断严格，汽车尾气净化用蜂窝陶瓷载体也不断地向高孔密度化、格子壁薄壁化方向发展，当采用现有蜂窝陶瓷载体配方相同的泥料来成型大规格薄壁陶瓷载体时，由于泥料通道变得狭窄很多，泥料在模具通道中所需要的挤出力会大大增加，同时泥料还会出现跟不上的情况，如此将会导致两方面的问题：一方面会使模具所承受的压力大大增加，加剧模具的损坏，甚至超过模具所能承受压力的范围；另一方面，这种泥料跟不上的状态会使得成型出来的产品出现缺格子壁或者根本无法成型出连续的合格产品。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种薄壁大规格蜂窝陶瓷载体及其制备方法，本发明提供的薄壁大规格蜂窝陶瓷载体的圆面直径可以达到300-350mm，孔密度达到300-400孔/平方英寸，适宜大排量柴油车尾气处理的需要。

本发明提供了一种薄壁大规格蜂窝陶瓷载体，其原料按重量份包括：高岭土20-25份、氧化铝17-22份、二氧化硅5-8份、滑石粉25-30份、钛酸铝微粉1-2份、磷酸锆0.5-1.5份、磷酸铈0.5-1.5份、羟丙基甲基纤维素0.5-1.5份、丙三醇4-5份、水25-30份。

优选地，高岭土的粒径为2-4μm，氧化铝的粒径为3-6μm，二氧化硅的粒径为4-6μm，滑石粉的粒径为8-10μm，钛酸铝微粉的粒径为0.3-0.6μm，磷酸锆的粒径为1-5μm，磷酸铈的粒径为1-5μm。

优选地，钛酸铝微粉的原料按重量份包括：金红石35-40份、氧化铝40-45份、石英5-8份、氧化钙1-2份、二氧化钛0.6-1.5份、氧化镁2-4份。

优选地，钛酸铝微粉的制备方法包括以下步骤：

步骤一：将金红石、氧化铝、石英、氧化钙、二氧化钛、氧化镁混合，放入球磨机中研磨14-18小时后，干燥至含水量小于1%，得到中间品；

步骤二、将步骤一中得到的中间品在1200-1300℃高温煅烧，并在此温度下保温5-7小时，得到钛酸铝块体；

步骤三、将步骤二中得到的钛酸铝块体研磨至0.3-0.6μm，得到钛酸铝微粉。

优选地，钛酸铝微粉的制备方法步骤一中，在球磨机中研磨时，球、料和水的体积比为5-6:2.5-3:1，且总体积为球磨机有效体积的40%-50%。