[发明专利]一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷，所述一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷的制造材料为99级α‑氧化铝粉，单峰分布、大颗粒滑石粉，水合氧化铝微粉，电熔石英，苏州土，立方晶体锆石英，表面活性剂，增塑剂，发泡润滑剂，高纯水，改性木薯淀粉，鳞片石墨，核桃壳粉。本发明采用采用优选的堇青石合成原料和工艺合成高纯度、低膨胀堇青石晶体，采用可降解的木薯淀粉、烧结零污染的鳞片石墨和核桃壳粉作为良好的造孔材料，采用循环利用的环保原则，将制造过程中产生废料再利用，作为两端封堵含颗粒物气体的堵孔材料，这样的设置不仅可以进行废物利用，也可以使其风阻减小，可以适应不同的工况。

技术领域

本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体为一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

颗粒污染物指空气中的直径小于2.5微米微小颗粒，主要来源是来汽车废气、发电厂、烧木材的炉子等。由于这些颗粒能够渗透到人体肺部深处，美国环保局认为，大气中颗粒污染物的含量可能变成将来首要的空气质量健康指标。在大气中悬浮的固体或液体颗粒物，(不论长期或短期)皆会造成对生物和人体健康危害，其中汽车废气中主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。汽车作为移动污染源，其运行工况复杂，废气排放监管、治理比较困难。

目前国产产品市面上对于柴油车的颗粒排放，所采用的高孔隙蜂窝陶瓷，要么存在孔隙率不高造成风阻过大、要么存在耐温性能不足造成不同工况适应性差等问题，为此，我们提出一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷，所述一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷的制造材料为99级α-氧化铝粉，单峰分布、大颗粒滑石粉，水合氧化铝微粉，电熔石英，苏州土，立方晶体锆石英，表面活性剂，增塑剂，发泡润滑剂，高纯水，改性木薯淀粉，鳞片石墨，核桃壳粉，造孔材料和无机粉体连接材料，所述高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷的制造材料的重量份数为99级α-氧化铝粉15-20份，单峰分布、大颗粒滑石粉35-45份，水合氧化铝微粉10-15份，电熔石英10-15份，苏州土16-20份，立方晶体锆石英＜2份，表面活性剂0.5-1份，增塑剂2-3份，发泡润滑剂＜0.2份，高纯水22-28份，改性木薯淀粉1.5-2.0份，鳞片石墨3-15份，核桃壳粉3-15份，造孔材料和无机粉体连接材料＜0.5份。

一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷的制备方法，所述一种高孔隙率、低膨胀系数的蜂窝多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

（1）：称取一定质量份数的制造材料备用；

（2）：将改性木薯淀粉、鳞片石墨、核桃壳粉、增塑剂和无机粉体连接材料放入混合机之中，在密闭、高速的条件下混合20-25min；

（3）：合成低膨胀系数堇青石晶体主要无机粉体，利用整体球磨进行研磨，球磨为转速50-150转/分钟，球磨时间不超过30min；

（4）：将球磨后粉体过筛除杂，然后与步骤（2）中的无机粉体连接材料、增塑剂放入混合机之中，在密闭、高速的条件下混合，混合时间不超过30min；

（5）：最后将表面活性剂（配制成5%溶液）、发泡润滑剂、高纯水依次投入混合机内部，混合时间不超过10min，使其达到抱团、造粒效果，随后放料到捏合机进行捏合；

（6）：通过控制材料捏合，粘合后密度为1.3-1.6g/cm3，控制捏合时间，捏合后直接螺旋挤压，挤压过后过筛60-80目网并进行真空抽气使其形成泥柱；

（7）：恒定压力，挤出成型，然后以9150MHz微波快速定型；