[发明专利]壁流式蜂窝陶瓷载体烧结方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种壁流式蜂窝陶瓷载体烧结方法，主要用于柴油机尾气微粒的捕集，属陶瓷载体烧结制造领域。

背景技术：

专利申请号200610008498.1、名称“纳米低温烧结型高纯碳化硅蜂窝捕集器的制造方法”，该方法采用常压烧结，其烧结温度范围为1700～2100℃，保温时间为0.5～4.5小时。其存在的不足之处：一是由于背景技术采用纳米碳化硅或纳米氧化硅作为烧结助剂，不仅在高温下无法促成纯碳化硅的成型，而且试验中也无法制造出实用壁流式蜂窝陶瓷载体；二是由于缺乏烧结温度的具体控制工艺，因此根本无法在1700～2100℃的范围内烧结成型。

发明内容：

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种能够通过对烧结炉窑温度曲线的控制及烧结过程的保护，实现壁流式蜂窝陶瓷载体的成功烧结。

设计方案：为了实现上述设计目的。(一)材料及配方的构成：作为陶瓷蜂窝催化剂载体的应用，由挤压生产的大量通道的陶瓷载体已是众所周知，交替堵塞通道的前端和后端，强迫气体由多孔通道壁流过(所以称为壁流式过滤器)。通常采用每平方英寸200(或300)个方形通道，壁厚约350-400μm的蜂房整体结构，某些情况下，在过滤器进口端采用大的蜂房以增加灰的储蓄能力(称为八方蜂房或波状蜂房)。

过滤器的总尺寸取决于引擎保持低背压的排气体积，对于乘用车的典型的标准直径144mm(5.66英寸)，长度152mm(6英寸)，容积约2.5升，过滤面积约1.92m²(对蜂房密度200cpsi)，得到几cm/s的过滤速度。

新过滤器在排气体积900kg/h范围的典型压降约3500-5000pa，大致由过滤壁、通道摩擦及收宿/扩展各占三分之一引起，工作期间压降增加，例如对于7g/L的灰聚积压达到30,000-40,000pa，负载能力为防止再生期间过滤器的损坏限制在9～12g/L(对SiC材质)。

采用不同结构和结合颗粒的碳化硅陶瓷，是用于非常不同的工业应用，其中的一些象硅酸盐结合碳化硅或重结晶碳化硅，存在固有的孔隙，其它的象无压烧结碳化硅(SiC)或低压烧结碳化硅(LPS-SiC)，最初发展作为致密材料。所有这些材料都可以调整为可控多孔材料，可以用作柴油机微粒过滤器的烧制。

1、壁流式蜂窝陶瓷载体坯配方含由纯碳化硅、成型剂、润滑剂、面粉、水构成，是本发明的特征之一。纯碳化硅是构成陶瓷载体的骨架，它具有耐高温、不变形的特点，是壁流式蜂窝陶瓷载体的主导成份；成型剂是纯碳化硅成型骨架的关键，它能够使纯碳化硅搅拌成泥，系壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯成形的关键成份；润滑剂的目的，是确保壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯在挤出成形时，其表面光滑，光洁度好；面粉添加剂是壁流式蜂窝陶瓷载体能否形成蜂窝状的关键，由于面粉具有粘接和高温燃烧气化的功能，因此在壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯搅拌挤出成型时，一是面粉起粘接剂的作用，与成型剂一同使壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯具有良好的粘性，确保挤出成型，二是在烧制成型时，由于壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯是在1700～2100℃的高温下烧制，均匀分布在壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯内的面粉在高温的作用下，被燃烧掉，使壁流式蜂窝陶瓷载体形成蜂窝状结构，从而实现本申请的设计目的。