一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷，包括下列組分按重量比配制而成：陶瓷粉料75.5-82.9份、硅溶膠3-4份、羧甲基纖維素2-4份、氯化銨0.1-0.5份、甘油2-5份、水12-16份。本發(fā)明具有成分搭配合理、成本低、污染小、品質(zhì)高等特點(diǎn)，陶瓷粉料熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、抗折強(qiáng)度、耐高溫?zé)T性能優(yōu)良；采用硅溶膠、羧甲基纖維素、氯化銨溶液、醋酸乙烯樹(shù)脂用作粘結(jié)劑，其性質(zhì)穩(wěn)定、粘性強(qiáng)；甘油用作增塑劑。該蜂窩陶瓷很好的解決了現(xiàn)有蜂窩陶瓷的不足，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)用陶瓷，尤其是涉及一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩陶瓷是一種多孔性的工業(yè)用陶瓷，其內(nèi)部是許多貫通的蜂窩形狀的平行通道，這些蜂窩單元由格子狀的薄的間壁分割而成。與一般陶瓷相比，它具有低熱膨脹性、耐熱沖擊、比表面積大、耐腐蝕等特性，孔密度最高可達(dá)到400~1100孔/平方英寸。因蜂窩陶瓷其比表面積大，通常用于汽車尾氣凈化裝置、火力發(fā)電廠燃煤鍋爐去除氮氧化物、冶金行業(yè)降低污染物排放、化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)中改善流體分布特性等。其性能越來(lái)越好，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]制備蜂窩陶瓷的主要原料有堇青石、鈦酸鋁、氧化鋁、鋯英石、碳化硅等。國(guó)內(nèi)蜂窩陶瓷的生產(chǎn)大都在蜂窩陶瓷粉料中加入各種添加劑來(lái)改善泥坯的流動(dòng)性和可塑性，添加劑的成分中，通常用桐油作粘結(jié)劑。但桐油在陶瓷泥料燒制后會(huì)留下殘留物，直接影響蜂窩陶瓷的性能。桐油加熱時(shí)也會(huì)產(chǎn)生刺激性氣體和黑煙，造成環(huán)境污染。此外，由于現(xiàn)有蜂窩陶瓷配料中含有相對(duì)昂貴的桐油，因此生產(chǎn)成本很高?？梢?jiàn)，選擇合適的蜂窩陶瓷配方，減少環(huán)境污染，提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷生產(chǎn)方法，以改善現(xiàn)有蜂窩陶瓷配方搭配不合理、生產(chǎn)過(guò)程中污染大、產(chǎn)品品質(zhì)不高、生產(chǎn)成本很高等技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明主要是通過(guò)下 述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷，包括下列組分按重量比配制而成:
陶瓷粉料75.5~82.9份、硅溶膠3~4份、羧甲基纖維素2~4份、氯化銨0.1~0.5份、甘油2~5份、水12~16份。
[0006]作為優(yōu)選，所述蜂窩陶瓷配料中還包括聚乙烯醇(PVA) 0.4~1份、硅酸丁酯5~7份、醋酸乙烯樹(shù)脂4~6份。
[0007]上述蜂窩陶瓷的生產(chǎn)方法包括以下步驟:A.向陶瓷粉料中加入硅溶膠、羧甲基纖維素、氯化銨溶液、甘油和水等原料進(jìn)行混煉，制成泥料將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；C.將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1400~1450°C燒制8~12小時(shí)，即得成品。
[0008]硅溶膠為納米級(jí)的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液，它具有粘結(jié)力強(qiáng)、耐高溫、耐老化等特點(diǎn)。羧甲基纖維素為無(wú)毒無(wú)味額白色絮狀粉末，性能穩(wěn)定，易溶于水，水溶液具有一定粘度，可作為粘合劑、增稠劑。氯化銨、甘油可以防止陶瓷裂紋產(chǎn)生。聚乙烯醇(PVA)、硅酸丁酯、醋酸乙烯樹(shù)脂可以加強(qiáng)粘合效果，提高產(chǎn)品品質(zhì)。
[0009]本發(fā)明具有成分搭配合理、成本低、無(wú)污染、品質(zhì)高等特點(diǎn)，陶瓷粉料熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、抗折強(qiáng)度、耐高溫?zé)T性能優(yōu)良；采用硅溶膠、羧甲基纖維素、氯化銨溶液、醋酸乙烯樹(shù)脂用作粘結(jié)劑，其性質(zhì)穩(wěn)定、粘性強(qiáng)；甘油用作增塑劑。該蜂窩陶瓷很好的解決了現(xiàn)有蜂窩陶瓷的不足，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例1:向陶瓷粉料(一般典型成分如:莫來(lái)石95%、高嶺土 3%、α -Al2032%) 75.5份(每份10克，下同)中加入硅溶膠3份、羧甲基纖維素2份、氯化銨溶液0.1份、甘油2份和水12份進(jìn)行混煉，制成泥料；將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1400°C燒制12小時(shí)，即得成品。
[0012]實(shí)施例2:向陶瓷粉料(一般典型成分如:莫來(lái)石95%、高嶺土 3%、α -Al2032%) 79.2份中加入硅溶膠3.5份、羧甲基纖維素3份、氯化銨溶液0.3份、甘油3.5份和水14份進(jìn)行混煉，制成泥料；將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1425°C燒制10小時(shí)，即得成品。
[0013]實(shí)施例3:向陶瓷粉料(一般典型成分如:莫來(lái)石95%、高嶺土 3%、a -Al2032%)82.9份中加入硅溶膠4份、羧甲基纖維素4份、氯化銨溶液0.5份、甘油5份和水16份進(jìn)行混煉，制成泥料；將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1450°C燒制8小時(shí)，即得成品。
[0014]莫來(lái)石是氧化鋁-二氧化硅二元系中常壓唯一穩(wěn)定存在的二元化合物，它具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性好、荷重軟化點(diǎn)高、高溫蠕變值小、硬度大、耐腐蝕的特點(diǎn)，是制造陶瓷制品、陶瓷基體復(fù)合材料、金屬?gòu)?fù)合材料的原料。高嶺土具有很好的黏結(jié)性和可塑性，常用于陶瓷、化工、涂料等行業(yè)。a -Al2O3,是納米氧化鋁，它成型型好，晶相穩(wěn)定、硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，廣泛用于陶瓷、耐火材料等的韌性補(bǔ)強(qiáng)，特別是提高陶瓷的致密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性、抗蠕變性能和高分子材料產(chǎn)品的耐磨性能尤為顯著。
[0015]將實(shí)施例1-3得到的蜂窩陶瓷和市售產(chǎn)品(桐油作粘結(jié)劑)進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:`
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷，包括下列組分按重量比配制而成: 陶瓷粉料75.5~82.9份、硅溶膠3~4份、羧甲基纖維素2~4份、氯化銨0.1~0.5份、甘油2~5份、水12~16份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)污染、低成本的蜂窩陶瓷，其特征是所述蜂窩陶瓷配料中還包括聚乙烯醇(PVA) 0.4~1份、硅酸丁酯5~7份、醋酸乙烯樹(shù)脂4~6份。
3.—種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的蜂窩陶瓷的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟:A.向陶瓷粉料中加入硅溶膠、羧甲基纖維素、氯化銨溶液、甘油和水等原料進(jìn)行混煉，制成泥料；B.將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；C.將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1400~1450°C燒制8~12小時(shí)，即得成品。
4.一種生產(chǎn)權(quán)利要求2所述的蜂窩陶瓷的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟:A.向陶瓷粉料中加入硅溶膠、羧甲基纖維素、氯化銨溶液、甘油、聚乙烯醇、硅酸丁酯、醋酸乙烯樹(shù)脂和水等原料進(jìn)行混煉，制成泥料；B.將泥料通過(guò)模具擠出成型，制成坯料；C.將坯料干燥后，送入隧道窯內(nèi)于1 400~1450°C燒制8~12小時(shí)，即得成品。
【文檔編號(hào)】C04B38/00GK103508750SQ201310224196
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】吳道君, 李軍營(yíng), 孟紅宇 申請(qǐng)人:湖北神霧熱能技術(shù)有限公司