CN106045451A - 一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料 - Google Patents
一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括主料和助剂，主料为堇青石50‑100重量份，氧化铝50‑100重量份；助剂为纤维素0.1‑3重量份、硅溶胶50‑150重量份，其中堇青石粒径为10‑75μm，氧化铝粒径小于20μm，原料中还可以包括硬脂酸钠，其重量份为0.3‑5份，将原材料混合后加水混匀即得堵孔泥料；本发明堵孔材料无需烧结，在自然干燥条件下即可达到使用要求，节约成本、人力，干燥后的堵孔泥热处理后不会出现堵孔料疏松或脱落现象。
Description
技术领域
本发明涉及堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料领域，尤其涉及一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料。
背景技术
发动机的污染主要来自4个组成部分—微粒排放物质（PM）、碳氢化合物(HC)、氮氧化物（NOx）和一氧化碳（CO）。其中微粒排放物质（烟灰）大部分是由碳或碳化物的微小颗粒（尺寸小于4-20μm）所组成的。
颗粒捕集器能够减少发动机所产生的烟灰达90%以上，捕捉到的微粒排放物质随后在车辆运转过程中燃烧殆尽。柴油机颗粒捕集器：DPF（Diesel Particulate Filter）是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。它的工作基本原理是：堇青石过滤体呈多通道蜂窝状，然后对这些平行孔道进行错位堵孔。柴油发动机尾气从入口进入过滤体，然后由入口通道的壁流面流入出口通道，再从出口通道流出。通道壁为多孔材料，柴油发动机尾气在通过壁流面的过程中，微粒沉积而被留在壁流面或者孔内。它先捕集废气中的微粒物，然后再对捕集的微粒进行氧化，使颗粒捕捉器再生。所谓过滤器的再生是指在长期工作中,捕集器里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高,导致发动机性能下降,所以要定期除去沉积的颗粒物,恢复捕集器的过滤性能。捕集器的再生有主动再生和被动再生两种方法：主动再生指的是利用外界能量来提高捕捉器内的温度，使微粒着火燃烧；被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度,使微粒能在正常的发动机排气温度下着火燃烧。
根据堇青石DPF的工作原理，其堵孔料的性能对其工作效率至关重要，市场上的DPF堵孔料主要分为两种，一种是经过烧结的堵孔料，其强度较好，但是经过烧结浪费能源增加成本，另外一种是免烧结的堵孔料，其优点是无需经过烧结，节约人力、物力，但是存在经过550℃主动再生或涂敷后堵孔料发生脱落的风险。
发明内容
本发明提供一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括主料和助剂，主料为堇青石、氧化铝，助剂为纤维素、硅溶胶。
所述主料中堇青石50-100重量份，粒径为10-75μm；氧化铝50-100重量份，粒径小于20μm。
所述助剂中纤维素0.1-3重量份，硅溶胶50-150重量份。
所述助剂中还包括硬脂酸钠，其重量份为0.3-5份。
所述硅溶胶固含量不低于30%。
将上述原材料混合后加水混匀，即得堵孔泥料，将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面，干燥后即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
本发明堵孔材料无需烧结在自然干燥的条件下，即可达到使用要求，节约成本、人力，干燥后的堵孔泥热处理后不会出现堵孔料疏松或脱落现象。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石10kg、氧化铝5kg、纤维素0.15kg、硬脂酸钠0.5kg、硅溶胶11kg，其中堇青石的粒径为10-20μm，氧化铝的粒径为10-19μm，硅溶胶的固含量为30%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素和硬脂酸钠，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶,加6kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，使其在室温下自然干燥12h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例2
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石粉5kg、氧化铝粉10kg、纤维素0.1kg、硅溶胶5kg，其中堇青石的粒径为45-75μm，氧化铝的粒径为8-15μm，硅溶胶的固含量为40%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶,加入10kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，使其在室温下自然干燥24h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例3
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石8kg、氧化铝7kg、纤维素0.25kg、硬脂酸钠0.3kg、硅溶胶10kg，其中堇青石的粒径为10-45μm，氧化铝的粒径为5-10μm，硅溶胶的固含量为50%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素、硬脂酸钠，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶，加入5kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，使其在室温下自然干燥20h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例4
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石6kg、氧化铝8kg、纤维素0.18kg、硬脂酸钠0.03kg、硅溶胶12kg，其中堇青石的粒径为10-55μm，氧化铝的粒径为5-15μm，硅溶胶的固含量为45%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素、硬脂酸钠，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶，加入6kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，使其在室温下自然干燥15h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例5
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石7kg、氧化铝6kg、纤维素0.01kg、硅溶胶8kg，其中堇青石的粒径为10-60μm，氧化铝的粒径为10-15μm，硅溶胶的固含量为35%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶，加入15kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，使其在室温下自然干燥22h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例6
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石5.5kg、氧化铝6.5kg、纤维素0.05kg、硅溶胶7kg，其中堇青石的粒径为20-70μm，氧化铝的粒径为10-18μm，硅溶胶的固含量为55%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶，加入8kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，每小时10℃的升温程序逐步提高温度至90℃，90℃保温2h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
实施例7
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，包括堇青石7.5kg、氧化铝8.5kg、纤维素0.3kg、硬脂酸钠0.2kg、硅溶胶15kg，其中堇青石的粒径为10-60μm，氧化铝的粒径为10-15μm，硅溶胶的固含量为55%。
本实施例所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料的堵孔方法，具体包括以下步骤：
（1）按比例称取堇青石、氧化铝、纤维素、硬脂酸钠，混合均匀得到混合干粉；
（2）按照比例称取硅溶胶，加入15kg水混合均匀得到水料；
（3）将步骤（1）得到的干粉与步骤（2）得到的水料进行混合制成堵孔泥料；
（4）将堵孔料泥料堵在堇青石蜂窝陶瓷端面；
（5）将上述封堵完的堇青石蜂窝陶瓷放置于干燥架上，放于烘干设备中， 150℃保温3h，即完成堇青石蜂窝陶瓷的堵孔。
以上实施例1-7制备的堵孔材料经过500-650℃的热冲击，冷却后模拟堇青石DPF装车后的发动机尾气，通入具有0.5-0.8Mpa压力的气体，检验堵孔料经过热处理后的表面脱落情况，结果见下表1：
表1
结果显示，实施例1-7所制备的免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料经过热处理后，未出现疏松，且采用模拟尾气压力的气体吹扫未出现脱落现象。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，其特征在于，包括主料和助剂，主料为堇青石、氧化铝，助剂为纤维素、硅溶胶。
2.根据权利要求1所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，其特征在于，主料中堇青石50-100重量份，粒径为10-75μm；氧化铝50-100重量份，粒径小于20μm。
3.根据权利要求1所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，其特征在于，助剂中纤维素0.1-3重量份，硅溶胶50-150重量份。
4.根据权利要求1所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，其特征在于，助剂中还包括硬脂酸钠，其重量份为0.3-5份。
5.根据权利要求3所述免烧堇青石蜂窝陶瓷堵孔材料，其特征在于，所述硅溶胶固含量不低于30%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |