高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110935237A(43)申请公布日2020.03.31(21)申请号201911124624.3(22)申请日2019.11.18(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人梁雄李亚伟万方豪桑绍柏(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.B01D39/20(2006.01)B01D46/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷及其制备方法(57)摘要一种高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷及其制备方法。其技术方案是：以60～70wt％的碳化硅、8～15wt％的氧化铝粉、10～15wt％的碳源和10～15wt％的单质硅为原料，外加占原料12～18wt％的铝溶胶、0.1～0.6wt％的聚羧酸盐和20～30wt％的水，搅拌，即得碳化硅浆料；将两种孔径的聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，取出后用对辊挤压成型，得到两种平面尺寸相同的多孔陶瓷素坯，上下叠合整齐，烘干，于埋炭气氛或氮气气氛中以三种不同速率依次升温至200～250℃、600～700℃和1200～1400℃，随炉冷却，制得高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷。本发明工艺简单和生产成本低，制备的制品背压低、层级过滤精度高、强度大和抗热震性能优良。CN110935237ACN110935237A权利要求书1/1页1.一种高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：步骤一、以60～70wt％的碳化硅、8～15wt％的氧化铝粉、10～15wt％的碳源和10～15wt％的单质硅为原料，搅拌均匀，即得混合料；再向混合料中加入占所述原料12～18wt％的铝溶胶、0.1～0.6wt％的聚羧酸盐和20～30wt％的水，搅拌30～50min，即得碳化硅浆料；步骤二、将两种孔径的聚氨酯海绵浸入所述碳化硅浆料中，浸渍5～10min，再分别采用对辊挤压成型，得到两种平面尺寸相同的多孔陶瓷素坯；然后将所述两种平面尺寸相同的多孔陶瓷素坯上下叠合整齐，自然干燥20～24h，90～110℃条件下烘干12～24h，得到多级孔碳化硅多孔陶瓷坯体；步骤三、将所述多级孔碳化硅多孔陶瓷坯体置入气氛烧结炉，于埋炭气氛或氮气气氛中：先以0.5～2.5℃/min的速率升温至200～250℃，再以0.5～1℃/min的速率升温至600～700℃，然后以1.5～3℃/min的速率升温至1200～1400℃，保温2～4h，最后随炉冷却至室温，制得高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷。2.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述碳化硅的平均粒度≤45μm，碳化硅的SiC含量≥97wt％。3.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述碳源为沥青粉和鳞片石墨中的一种以上；沥青粉的平均粒径≤74μm，鳞片石墨的平均粒径≤10μm；沥青粉的残碳率≥40wt％，鳞片石墨的C含量≥96wt％。4.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述氧化铝粉形貌为球形，所述氧化铝粉的Al2O3含量≥98wt％，氧化铝粉的平均粒度≤2μm。5.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述单质硅的平均粒度≤45μm，单质硅的Si含量≥98wt％。6.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述聚氨酯海绵的平均孔径为20～60ppi，聚氨酯海绵的开孔率≥98％。7.如权利要求1所述的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述铝溶胶的固含量为30～50％，pH值＞8。8.一种高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷，其特征在于所述高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷是根据权利要求1～7项中任一项所述高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法所制备的高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷。2CN110935237A说明书1/8页高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于碳化硅多孔陶瓷技术领域。尤其涉及一种高温烟气过滤用多级孔碳化硅多孔陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]近年来，随着工业化进程不断加快，电力、建材、冶金和化工等行业所排放的高温烟气粉尘对环境造成了严重污染。高温烟气中富含的大量微纳颗粒物长期停留在大气中，以此引发的雾霾现象不仅影响人们的生活，而且危害着身体健康。高温烟气过滤处于一个高温、高压及腐蚀性气体环境，要求过滤元件具备耐高温、化学稳定性优良和过滤精度高等特点，