一种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CN110540419A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201910894085.5B33Y70/00(2015.01)(22)申请日2019.09.20(71)申请人清华大学深圳国际研究生院地址518000广东省深圳市南山区西丽大学城清华校区(72)发明人李勃王荣朱朋飞潘瑜辉(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人张建珍(51)Int.Cl.C04B35/195(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/63(2006.01)C04B35/634(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法及其制备方法，该制备方法包括：采用包括组分A、组分B和硅胶粘结剂的原料配制3D打印浆料，而后采用3D打印浆料进行直写3D打印，制得成型坯体，再将成型坯体进行烧结处理；其中，组分A为氧化镁和/或氢氧化镁，组分B为三氧化二铝和/或氢氧化铝，两者的粒径为30μm以下。通过以上方式，本发明通过3D打印浆料的调配，以及根据目标蜂窝陶瓷载体的参数要求，确定打印参数进行直写3D打印成型，可实现不同孔型、不同孔壁厚和不同孔密度的蜂窝陶瓷载体的快速成型；制备方法简单，易于实施，可制备高孔密度的堇青石蜂窝陶瓷载体，所得堇青石蜂窝陶瓷载体性能良好。CN110540419ACN110540419A权利要求书1/1页1.一种堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用堇青石蜂窝陶瓷载体的原料配制3D打印浆料；S2、采用所述3D打印浆料进行直写3D打印，制得成型坯体；S3、将所述成型坯体进行烧结处理，制得堇青石蜂窝陶瓷载体；步骤S1中，所述堇青石蜂窝陶瓷载体的原料包括组分A、组分B和硅胶粘结剂；所述组分A为氧化镁和/或氢氧化镁，所述组分B为三氧化二铝和/或氢氧化铝，所述组分A和所述组分B的粒径为30μm以下；所述组分A、所述组分B和所述硅胶粘结剂的质量比为1：(0.1～10)：(0.1～10)。2.根据权利要求1所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述硅胶粘结剂选自聚二甲基硅氧烷、玻璃胶、室温硫化硅橡胶中的至少一种。3.根据权利要求2所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述组分A为氧化镁，所述组分B为三氧化二铝，所述硅胶粘结剂为聚二甲基硅氧烷；所述组分A、所述组分B和所述硅胶粘结剂的质量比为1：2.53：4.60。4.根据权利要求1所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述直写3D打印采用的打印针头的内径为10～200μm，挤出压力为10～100psi，移动速度为0.3～30mm/s。5.根据权利要求1所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结处理的烧结温度为1300℃～1400℃。6.根据权利要求5所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将所述成型坯体进行烧结处理之前，先对所述成型坯体进行排胶处理。7.根据权利要求6所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述排胶处理具体为在500℃～600℃保温排胶。8.一种堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述的堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法。2CN110540419A说明书1/4页一种堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及多孔蜂窝陶瓷技术领域，具体涉及一种堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法。背景技术[0002]蜂窝陶瓷作为燃烧催化载体，广泛应用于工业去除VOCs污染、帮助回收利用热能；同时，也可以应用于家用燃气炉灶，可以提高煤气燃烧的热效率，降低有害物质排放。研究显示，提高蜂窝陶瓷的比表面积可以显著提高催化效率，而蜂窝陶瓷的比表面积随着单位孔数量的增加而增加。目前的蜂窝陶瓷孔密度多集中在62～93孔/cm2之间；美国、日本已经研制出了93～140孔/cm2甚至高达186孔/cm2的高密度孔蜂窝陶瓷；相对来讲，中国蜂窝陶瓷的制备工艺相对落后，目前已经可以生产62孔/cm2的模具，93孔/cm2挤出成形模具的研究也取得了初步成功。[0003]蜂窝陶瓷目前的主要发展方向是近零膨胀系数、更高的孔密度、更薄的间壁(厚度可小于人的头发直径)等方向发展，但是随着孔密度加大其制备成本增加，制备过程也更复杂。堇青石蜂窝陶瓷具有热膨胀系数低、热稳定性好、吸附性能好等优点，是一种性能优良的蜂窝陶瓷载体。但是传统加工工艺所制备的堇石青孔密度较小，限进了其性能的进一步提升。因此，有必要开发出一种新型适于