CN103508753A - 一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法，包括步骤：原料准备，浸渍工艺，干燥，烧结，成品。本发明通过将聚氨酯海绵浸入由准备原料制成的陶瓷浆料中，吸附陶瓷浆料，再经过干燥烧结制成陶瓷成品的工艺，本发明工艺简单，生产成本低，耐热性强，净化效果明显，有利于提高经济效益，增强市场竞争力，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷的制备方法，是一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法。
背景技术
柴油机是人们在日常生活中常见的动力设备。其排放的HC 和CO在冷启动、怠速和低功率输出等排气低温情况下不能被催化氧化，虽然目前柴油机排气中和CO 的排放并不受限制, 但从长远考虑, 如果对其实施更为严格的排放法规, 进行排气净化处理也是必须的。由于排气成分的差异,用于汽油机尾气的净化系统不适用于柴油机尾气净化。通过载体外源加热提高排气温度, 促进HC 和CO氧化是有效措施之一。目前普遍用于汽油机尾气后处理技术的堇青石蜂窝陶瓷载体本身不能导电, 可以在载体成形时加入电阻丝, 但这样增加了制备工艺的复杂性, 也由于使用时不均匀加热降低了堇青石蜂窝陶瓷载体的使用寿命; 金属载体的导电性好, 但是抗氧化性差, 在表面负载催化剂比较困难, 况且其导电性对车载电源的要求也较高，因此开发能够用于通电加热的载体新材料非常必要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种工艺简单且净化效果好的柴油机尾气净化陶瓷的制备方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法，该制备方法包括以下步骤:
(a)原料准备：碳化硅含量大于97%的黑色碳化硅微分、基本粒径40微米、最大粒径小于55微米，固定碳含量大于91%、灰分小于1%，最大粒径小于35微米的石油焦，游离酚含量小于10%、固定碳含量大于7%的有机硅改性酚醛树脂，乙醇含量大于99.5%的无水乙醇，金属硅砂的纯度含量大于99%；
(b)混合：将有机硅改性酚醛树脂，无水乙醇，碳化硅微分，石油焦的配置按10：28：55:7的比例进行配置，采用LD-C混合机对上述原料进行混合，形成碳化硅浆料；
(c)浸渍：将制成一定形状的软质聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，对其进行反复按压，然后从浆料中取出，用两块平板挤出聚氨酯海绵中的多余浆料；
(d)干燥：将浸有碳化硅陶瓷浆料的软质聚氨酯海绵在20-30℃的室内放置24-28h，再经120-130℃烘干，放入真空炉中进行预烧结，以13-17℃/min的速率升温至880℃，保温时间为80-120min，以35-38℃/min的速率降温至20℃，形成陶瓷坯体；
(e)烧结：将坯体放入石墨坩埚内，采用金属硅砂埋住坯体，以150-220℃/min的速率升温至2300℃，烧结时间为15-20min，然后以180-240℃/min的速率将温度降至15-20℃形成碳化硅泡沫陶瓷；
(f)成品：将碳化硅泡沫陶瓷包装好，运送出厂。
所述步骤(b)中的混合，可加入羧甲基纤维素作稳定剂使用。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过将聚氨酯海绵浸入由准备原料制成的陶瓷浆料中，吸附陶瓷浆料，再经过干燥烧结制成陶瓷成品的工艺，本发明工艺简单，生产成本低，耐热性强，净化效果明显，有利于提高经济效益，增强市场竞争力，适合推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
(a)原料准备：碳化硅含量大于97%的黑色碳化硅微分、基本粒径40微米、最大粒径小于55微米，固定碳含量大于91%、灰分小于1%，最大粒径小于35微米的石油焦，游离酚含量小于10%、固定碳含量大于7%的有机硅改性酚醛树脂，乙醇含量大于99.5%的无水乙醇，金属硅砂的纯度含量大于99%；
(b)混合：将有机硅改性酚醛树脂，无水乙醇，碳化硅微分，石油焦的配置按10：28：55:7的比例进行配置，采用LD-C混合机对上述原料进行混合，形成碳化硅浆料；
(c)浸渍：将制成一定形状的软质聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，对其进行反复按压，然后从浆料中取出，用两块平板挤出聚氨酯海绵中的多余浆料；
(d)干燥：将浸有碳化硅陶瓷浆料的软质聚氨酯海绵在20℃的室内放置24h，再经120℃烘干，放入真空炉中进行预烧结，以13℃/min的速率升温至880℃，保温时间为80min，以35℃/min的速率降温至20℃，形成陶瓷坯体；
(e)烧结：将坯体放入石墨坩埚内，采用金属硅砂埋住坯体，以150℃/min的速率升温至2300℃，烧结时间为15min，然后以180℃/min的速率将温度降至15℃形成碳化硅泡沫陶瓷；
(f)成品：将碳化硅泡沫陶瓷包装好，运送出厂。
实施例2：
(a)原料准备：碳化硅含量大于97%的黑色碳化硅微分、基本粒径40微米、最大粒径小于55微米，固定碳含量大于91%、灰分小于1%，最大粒径小于35微米的石油焦，游离酚含量小于10%、固定碳含量大于7%的有机硅改性酚醛树脂，乙醇含量大于99.5%的无水乙醇，金属硅砂的纯度含量大于99%；
(b)混合：将有机硅改性酚醛树脂，无水乙醇，碳化硅微分，石油焦的配置按10：28：55:7的比例进行配置，采用LD-C混合机对上述原料进行混合，形成碳化硅浆料；
(c)浸渍：将制成一定形状的软质聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，对其进行反复按压，然后从浆料中取出，用两块平板挤出聚氨酯海绵中的多余浆料；
(d)干燥：将浸有碳化硅陶瓷浆料的软质聚氨酯海绵在25℃的室内放置26h，再经125℃烘干，放入真空炉中进行预烧结，以15℃/min的速率升温至880℃，保温时间为99min，以36℃/min的速率降温至20℃，形成陶瓷坯体；
(e)烧结：将坯体放入石墨坩埚内，采用金属硅砂埋住坯体，以190℃/min的速率升温至2300℃，烧结时间为17min，然后以210℃/min的速率将温度降至17℃形成碳化硅泡沫陶瓷；
(f)成品：将碳化硅泡沫陶瓷包装好，运送出厂。
实施例3
(a)原料准备：碳化硅含量大于97%的黑色碳化硅微分、基本粒径40微米、最大粒径小于55微米，固定碳含量大于91%、灰分小于1%，最大粒径小于35微米的石油焦，游离酚含量小于10%、固定碳含量大于7%的有机硅改性酚醛树脂，乙醇含量大于99.5%的无水乙醇，金属硅砂的纯度含量大于99%；
(b)混合：将有机硅改性酚醛树脂，无水乙醇，碳化硅微分，石油焦的配置按10：28：55:7的比例进行配置，采用LD-C混合机对上述原料进行混合，形成碳化硅浆料；
(c)浸渍：将制成一定形状的软质聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，对其进行反复按压，然后从浆料中取出，用两块平板挤出聚氨酯海绵中的多余浆料；
(d)干燥：将浸有碳化硅陶瓷浆料的软质聚氨酯海绵在30℃的室内放置28h，再经130℃烘干，放入真空炉中进行预烧结，以17℃/min的速率升温至880℃，保温时间为120min，以38℃/min的速率降温至20℃，形成陶瓷坯体；
(e)烧结：将坯体放入石墨坩埚内，采用金属硅砂埋住坯体，以220℃/min的速率升温至2300℃，烧结时间为20min，然后以240℃/min的速率将温度降至20℃形成碳化硅泡沫陶瓷；
(f)成品：将碳化硅泡沫陶瓷包装好，运送出厂。
Claims (2)
1.一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤:
(a)原料准备：碳化硅含量大于97%的黑色碳化硅微分、基本粒径40微米、最大粒径小于55微米，固定碳含量大于91%、灰分小于1%，最大粒径小于35微米的石油焦，游离酚含量小于10%、固定碳含量大于7%的有机硅改性酚醛树脂，乙醇含量大于99.5%的无水乙醇，金属硅砂的纯度含量大于99%；
(b)混合：将有机硅改性酚醛树脂，无水乙醇，碳化硅微分，石油焦的配置按10：28：55:7的比例进行配置，采用LD-C混合机对上述原料进行混合，形成碳化硅浆料；
(c)浸渍：将制成一定形状的软质聚氨酯海绵浸入碳化硅浆料中，对其进行反复按压，然后从浆料中取出，用两块平板挤出聚氨酯海绵中的多余浆料；
(d)干燥：将浸有碳化硅陶瓷浆料的软质聚氨酯海绵在20-30℃的室内放置24-28h，再经120-130℃烘干，放入真空炉中进行预烧结，以13-17℃/min的速率升温至880℃，保温时间为80-120min，以35-38℃/min的速率降温至20℃，形成陶瓷坯体；
(e)烧结：将坯体放入石墨坩埚内，采用金属硅砂埋住坯体，以150-220℃/min的速率升温至2300℃，烧结时间为15-20min，然后以180-240℃/min的速率将温度降至15-20℃形成碳化硅泡沫陶瓷；
(f)成品：将碳化硅泡沫陶瓷包装好，运送出厂。
2.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气净化陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中的混合，可加入羧甲基纤维素作稳定剂使用。
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