[发明专利]一种耐高温的碳化硅碳烟过滤器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机尾气碳烟过滤器技术领域，尤其涉及一种耐高温碳化硅碳烟过滤器的制造方法。

背景技术

随着人们对环境保护的重视，越来越严格的车用柴油机排放法规将会被制定和实施。由于机内净化技术的潜力有限，排放物有的进一步降低必然要通过机外净化技术的采用。随着汽车工业的发展，柴油机排放后处理技术将不断取得技术革新，不断得到完善。欧5以上的排放标准需安装柴油机碳烟颗粒捕集器（DPF），由于引擎中柴油机燃料的不完全燃烧，排放出各种类型的柴油机微粒（PM），其成分为碳、无机氧化物及碳氢化合物，包括一些有毒的多环芳烃(PAHs)，对人体健康造成危害，DPF可效捕获这些粒子，减少污染。   柴油机微粒过滤器（DPF）装置需要一个捕获装置和捕获装置的再生系统，另外颗粒会阻塞捕获装置并引起背压的增加，过滤器必须承受再生时产生的热状态。，因为灰的氧化放热，点火后局部温度升高，取决于过滤器材料的热性质（比热容及热导率），也与排气量及排气温度有关，最坏的情形是全部积聚的灰点燃后引擎停止，过滤器局部1000℃或更高的温度将产生。目前市场上普遍使用的为堇青石质碳烟颗粒捕集器，蓳青石过滤器主要的材料问题在于低导热性，材料非常低的熔点，在不利再生状况下导致热斑点，蓳青石材料的另一个问题据报告是对含钠化合物的灰组分的抗侵蚀性有限。近年来，SiC材料由于优异的耐热、耐腐蚀和导热性能作为一种新型的柴油车尾气颗粒物过滤材料获得了迅速发展，而且SiC的空隙结构具有更佳的可调性，可以制备更高孔隙率和更均匀孔径分布的过滤材料。高孔隙率、强热扩散能力的优点，可使过滤器内的温度场分布更为均匀，在相同积碳量再生时，过滤器内部的最大温度远低于堇青石，可确保良好的再生安全性能，但SiC材料面临一些问题，如热膨胀系数较大，容易在高温热冲击下开裂，而且在高温下SiC可能被活化氧化，产生白斑等，经过相关企业和研究学者在SiC材料烧结工艺和结构设计方面进行的不断努力，这些问题正日趋得到解决，主要是采用重结晶碳化硅、硅-碳化硅两种材料，但这两种材料烧结温度高，烧成气氛要求严格，生产成本高，不利于市场日益增长率的需求。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种低成本的耐高温的碳化硅碳烟过滤器的制造方法。

为实现上述目的，本发明耐高温的碳化硅碳烟过滤器的制造方法可采用如下方案：一种耐高温的碳化硅碳烟过滤器的制造方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）准备70~95重量份且平均粒径为20μm -30μm的碳化硅、13~18重量份且平均粒径小于10μm的滑石；0~10重量份且平均粒径小于2μm的高岭土、0~5重量份且平均粒径小于5μm的硅微粉；

（2）先将上述碳化硅、滑石、高岭土、硅微粉混合成粉体混合物，再加入造孔剂、粘结剂、润滑剂、水捏合塑化成泥料，再次混合；该泥料中粉体混合物100重量份，造孔剂10~25重量份，粘结剂3~6重量份，润滑剂0.5~2重量份，水20~30重量份；

（3）将上述泥料通过挤出成型成为长方块生坯；

（4）将上述长方块生坯干燥后经1430~1450℃高温煅烧，保温6~10小时后形成烧结碳化硅长方坯体，准备10~25重量份的陶瓷纤维、15~20重量份的胶态氧化硅、10~20重量份的水混合成拼接剂，将100重量份的数个烧结碳化硅长方坯体与拼接剂粘结组成蜂窝陶瓷，并烧结获得碳化硅碳烟颗粒捕集器。

针对现有技术中存在的问题，本发明制备方法通过使用平均粒径20μm~30μm碳化硅为主原料，使产品具有耐高温的特性。并且使用平均粒径小于10μm的滑石，平均粒径小于2μm的高岭土，平均粒径小于5μm的硅微粉作为烧结助剂，这些烧结助剂降低了碳化硅的烧成温度，并形成堇青石晶相，改善纯碳化硅产品的高温热冲击性能，从而使较低成本的碳化硅即能够达到耐高温的碳化硅碳烟过滤器的制备要求，大大降低了耐高温的碳化硅碳烟过滤器的生产成本。

附图说明

图1是本发明制备的碳化硅碳烟过滤器的立体示意图。

图2是本发明制备的碳化硅碳烟过滤器的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1及图2所示，本发明公开一种耐高温的碳化硅碳烟过滤器1的制造方法，该制备方法包括以下步骤：