一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法.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CN111393155A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010026103.0(22)申请日2020.01.10(71)申请人重庆奥福精细陶瓷有限公司地址402460重庆市荣昌区广富工业园区(72)发明人牛思浔潘吉庆张兆合黄妃慧刘洪月程国园王勇伟(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人刘红阳(51)Int.Cl.C04B35/195(2006.01)B01J32/00(2006.01)B01J35/10(2006.01)C04B38/08(2006.01)C04B38/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法(57)摘要本发明公开一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体，堇青石蜂窝陶瓷载体中堇青石晶相含量＞90％，堇青石蜂窝陶瓷载体的中值孔径≥4.3μm，孔隙率≥32.7％，热膨胀系数≤0.35×10-6/℃，A轴抗压≥5.5MPa。本发明还公开了陶瓷载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将无机物料与有机粘结剂干混均匀，得干混物料；(2)在干混物料中加入表面活性剂、润滑剂以及分散剂，湿混，得具有塑性的颗粒；(3)将塑性的颗粒除去杂质后，在抽真空状态下连续挤出；(4)将挤出成型后的半成品采用微波处理，同时进行吸风干燥，切割，烧结后，得蜂窝陶瓷载体。CN111393155ACN111393155A权利要求书1/2页1.一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，所述堇青石蜂窝陶瓷载体中堇青石晶相含量＞90％，按质量分数计，其化学成分组成为48.0-52.0％的SiO2，33.8-37.4％的Al2O3，13.0-15.5％的MgO，所述堇青石蜂窝陶瓷载体的中值孔径≥4.3μm，孔隙率≥32.7％，热膨胀系数≤0.35×10-6/℃，A轴抗压≥5.5MPa。2.根据权利要求1所述的一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，所述堇青石蜂窝陶瓷载体中堇青石晶相含量≥95％，按质量分数计，其化学成分组成为48.0-52.0％的SiO2，33.8-37.4％的Al2O3，13.0-15.5％的MgO，所述堇青石蜂窝陶瓷载体的中值孔径≥5.4μm，和/或孔隙率≥34.1％，和/或热膨胀系数≤0.28×10-6/℃，和/或A轴抗压≥8.1MPa。3.一种如权利要求1所述的薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：(1)将无机物料与有机粘结剂干混均匀，得干混物料；无机物料按质量分数计包括41.0-43％滑石、3.0-21.9％中空二氧化硅、13.7-27.8％氧化铝、5.0-19.62％片状氢氧化铝、0-28.3％无机物煅烧高岭土、生高岭土0-14.0％；(2)在干混物料中加入表面活性剂、润滑剂以及分散剂，湿混，得具有塑性的颗粒；(3)将塑性的颗粒除去杂质后，在抽真空状态下连续挤出；(4)将挤出成型后的半成品采用微波处理，同时进行吸风干燥，切割，烧结后，得蜂窝陶瓷载体。4.根据权利要求3所述的一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述滑石中位粒径D50为≥14μm，最大粒径D100为≤60μm；所述中空二氧化硅的加入量，按质量分数计，优选为3.0-18.0％，中位粒径D50为≥16μm，最大粒径D100为≤60μm，堆积密度为≤0.6g/cm3，抗压强度为≥20MPa，所述中空二氧化硅由模板法、喷雾干燥法、微乳液法中的任意一种方法制成；所述煅烧高岭土的加入量，按质量分数计，优选为5.9-22.7％，煅烧高岭土中位粒径D50为≥6μm，最大粒径D100为≤35μm；所述生高岭土的加入量，按质量分数计，优选为0-8.0％，中位粒径D50为≥14μm，最大粒径D100为≤60μm；所述氧化铝的加入量，按质量分数计，优选为16.2-23.9％，中位粒径D50为≥4μm，最大粒径D100为≤25μm；所述片状氢氧化铝的加入量，按质量分数计，优选为5.0-10.0％，D50为0.2-4.0μm，所述片状氢氧化铝采用水解铝法制得，具体操作为：采用液氮急速冷却的方法，在106-107K/S的极冷过程中，金属铝表面会产生大量的空位，错位及层错的缺陷，增加金属铝的活性，与水反应后，产生片状，高活性，高纯度，高表面积氢氧化铝，成品中钾、钠元素的总质量含量低于0.1％。5.根据权利要求3所述的一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述滑石中位粒径D50优选为≥16μm，最大粒径D100优选为≤50μm；2CN111393155A权利要求书2/2页所述中空二氧化硅的加入量，按质量分数计，更优选为6-15％