CN107573077A - 重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器及其制备方法，该重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器制备原料包含碳化硅粉末、有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水，其中碳化硅粉末含有平均粒径15‑50μm的α型碳化硅粉末和平均粒径0.1‑5μm的β型碳化硅粉末。本发明的捕集器解决了由于有机添加剂引入的多余碳源对产品性能影响问题以及试样在烧制过程中由于前期生坯的脱脂反应导致试样需要进行两次烧结而引起的烧成成本高的问题，同时制得产品性能与脱脂方法制得产品性能相当甚至更好。

Description

重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器及其制备方法

技术领域

本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器技术领域，具体涉及一种重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器及其制备方法。

背景技术

近年来，随着机动车保有量的增加，机动车排放(尤其是柴油车的排放)废气中含有的大量微粒逐渐成为目前城市污染的主要来源，严重威胁到人类的生存环境。柴油车碳烟颗粒捕集器(DPF)系统是满足严格法规的必备后处理系统核心部件。

柴油车碳烟颗粒捕集器是以一个方向并列设置多个通孔，在废气的入口侧或者出口侧的任一端部用填充材料对设置的通孔进行封孔，使得进入通孔的废气必须经过隔离通孔的间隔壁后才能从其他通孔排出，用以隔离通孔的间隔壁发挥捕集废气中的碳烟颗粒从而达到净化废气的陶瓷过滤器。它能够从源头解决内燃机排出废气中大量的碳烟颗粒对环境以及人类的危害，从而改善人类的生活环境，成为了去除这些颗粒污染的主要技术手段，从而引起了社会的广泛关注。

目前用于柴油车碳烟颗粒捕集器的材料主要包括以堇青石、钛酸铝等为代表的氧化物材料和以重结晶碳化硅、氮化硅等为代表的非氧化物材料。钛酸铝柴油车碳烟颗粒捕集器由于高温稳定性差，因此使用较少；堇青石柴油车碳烟颗粒捕集器在应用过程中，其内部会留有很多的碳烟颗粒，当排放气体通过时发生燃烧，产生900℃高温、高热，而且堇青石的导热率低，由于热疲劳导致堇青石性能恶化，缺乏良好的可靠性。相比于钛酸铝柴油车碳烟颗粒捕集器和堇青石柴油车碳烟颗粒捕集器，重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器具有更优异的耐热、耐蚀性能和导热性能，其软化温度高达1600℃，具有较好的再生适应性，同时具有较高的机械性能，能够承受更加恶劣的再生环境而得到社会的青睐。

重结晶碳化硅主要是通过将不同粒度分布的高纯碳化硅细分组成的混合料在保护气氛(氩气)下经过2200℃以上的高温进行烧结。在烧结过程中相对细小的碳化硅颗粒通过蒸发-凝聚作用聚集在较大的碳化硅颗粒周围，致使碳化硅颗粒之间相互结合并逐渐长大的过程。其原理图如图1所示。目前重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器的生产工艺一般包括：粉体处理、配料、干混、捏合、练泥、挤出成型、干燥、堵孔、干燥、脱脂、烧成、拼接、干燥、围边、干燥等，各个工艺环节均会影响产品最终的性能。

现有制备重结晶碳化硅DPF的技术均采用不同颗粒级配的碳化硅粉末进行混料，同时添加适量的有机粘结剂、造孔剂、水以及少量的增塑剂和润滑剂等进一步进行捏合，将捏合好的泥段进行精炼、挤出，制备出生坯。随后将生坯在400～600℃下进行脱脂反应，去除生坯在真空烧结过程中因有机粘结剂、造孔剂、增塑剂以及润滑剂等添加剂碳化而产生的多余的碳源对最终产品性能的影响，最后将坯体在真空炉中进行高温烧结从而得到理想的产品。这种制备技术需要对生坯进行二次烧结，极大的增加了产品制备过程中的烧成成本。

发明内容

为此，本发明的目的之一是提供一种重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，本发明的捕集器解决了由于有机添加剂引入的多余碳源对产品性能影响问题以及试样在烧制过程中由于前期生坯的脱脂反应导致试样需要进行两次烧结而引起的烧成成本高的问题。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其制备原料包含碳化硅粉末、有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水，其中碳化硅粉末含有平均粒径15-50μm的α型碳化硅粉末和平均粒径0.1-5μm的β型碳化硅粉末。

为了解决重结晶碳化硅在烧制过程中由于有机添加剂引入的多余碳源对产品性能影响以及产品烧成成本高的缺点，本发明采用在配方中添加一定比例的硅溶胶，硅溶胶的加入不但可以提高试样制备过程中生坯的强度，同时使得有机添加剂引入的多余碳源与硅溶胶在烧制过程中进行碳热反应，原位合成碳化硅，并配合特定组成的碳化硅粉末使得可采用一次烧结工艺对制备的试样进行烧结并获得与进行脱脂反应同等性能的产品，减少了试样在400～600℃的脱脂反应过程，从而降低试样的制备成本。

作为优选，α型碳化硅粉末的平均粒径为20-30μm，优选为15μm，β型碳化硅粉末的平均粒径为0.3-0.5μm，优选为0.4μm。

作为优选，α型碳化硅粉末的质量含量为30-80％，β型碳化硅粉末的质量含量为20-70wt％。为了使制得产品的综合性能最佳，α型碳化硅粉末与β型碳化硅粉末的质量比优选为1:0.3-2，优选为1:0.4-1.5，进一步优选为1:1。

作为优选，有机粘结剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、甲基纤维素衍生物、纤维素醚、乙基羟基乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丁基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠中1种或2种以上的组合。

优选地，有机粘结剂的质量为碳化硅粉末的3-10％，优选为6％。

作为优选，造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、淀粉、聚丁烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、环氧化物、丙烯酸类、聚甲基戊烯、石墨等中1种或2种以上的组合，优选为聚甲基丙烯酸甲酯和/或淀粉，进一步优选为质量比1:1的聚甲基丙烯酸甲酯和淀粉。

优选地，造孔剂的质量为碳化硅粉末的3-10％，优选为5％。

作为优选，硅溶胶的质量为碳化硅粉末的10-25％，优选为12-20％。

作为优选，所述重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器的原料还包含润滑剂，优选为聚烯烃油、轻矿物油、α-烯烃、玉米油、豆油、高分子量聚丁烯、多元醇酯、烃油、妥尔油、硬脂酸钠等中1种或2种以上的组合，优选为玉米油和/或豆油，在原料中的质量百分含量为3-5％。

本发明的目的之一还在于提供一种本发明所述重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器的制备方法，包括如下步骤：

(1)将碳化硅粉末、有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水捏合得到捏合物，向其中加入任选地增塑剂和/或润滑剂进一步捏合；

(2)将步骤(1)所得捏合物密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯；

(3)将步骤(2)所得生坯干燥后用浆料填充预定的通孔，然后再干燥；

(4)将步骤(3)所得产物烧结得到蜂窝状多孔陶瓷构件，将所得陶瓷构件拼接得到相应尺寸的碳化硅颗粒捕集器。

作为优选，步骤(1)中先将α型碳化硅粉末与β型碳化硅粉末干法混合再与有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水捏合。

作为优选，步骤(3)中干燥通过微波干燥机进行。

优选地，干燥的时间为30min以上，优选为50min。

优选地，浆料组成与生坯组成相同。

作为优选，步骤(4)中烧结在常压氩气气氛下进行。

优选地，烧结的温度为2000-2200℃，优选为2100℃，烧结的时间为2h以上，优选为3h。

本发明的优点：(1)采用配方中添加硅溶胶与有机添加剂引入的多余碳源进行碳热反应，原位合成碳化硅，去除坯体中多余的碳源对烧结产品性能的影响，提高产品的质量；(2)减少了坯体在真空环境烧制前的脱脂烧结过程，降低了试样的制备成本，同时制得产品性能与脱脂方法相当甚至更好。

附图说明

图1为重结晶碳化硅生长原理图；

图2为现有碳化硅蜂窝陶瓷生产工艺流程图；

图3为本发明碳化硅蜂窝陶瓷生产工艺流程图。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

图3为本发明碳化硅蜂窝陶瓷生产工艺流程图。

实例1：

采用干法混合50重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和50重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、2.5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、2.5重量份的造孔剂(淀粉)、16.4重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

将所述生坯放入微波干燥机烘干50min，待蜂窝状坯体干燥后用所述坯体同样组成的浆料填充预定的通孔，然后再次用微波干燥机进行干燥处理，等待干燥后，在常压氩气气氛下，在2100℃，保温3h的烧结制度下，烧制成蜂窝状多孔陶瓷构件,最后将陶瓷构件拼接起来，得到相应尺寸的碳化硅颗粒捕集器。

实例2：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、2.5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、2.5重量份的造孔剂(淀粉)、16.4重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例3：

采用干法混合70重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和30重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、2.5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、2.5重量份的造孔剂(淀粉)、16.4重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例4：

采用干法混合50重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和50重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例5：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例6：

采用干法混合70重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和30重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例7：

采用干法混合50重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和50重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例8：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例9：

采用干法混合70重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和30重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、18.04重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例10：

采用干法混合50重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和50重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(淀粉)、14.7重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例11：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(淀粉)、14.7重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

实例12：

采用干法混合70重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和30重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、5重量份的造孔剂(淀粉)、14.7重量份的硅溶胶、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与实例1相同。

比较例1：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为1.5μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、2.5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、2.5重量份的造孔剂(淀粉)、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

将所述生坯放入微波干燥机烘干50min，待蜂窝状坯体干燥后用所述坯体同样组成的浆料填充预定的通孔，然后再次用微波干燥机进行干燥处理，等待干燥后，将试样在400～600℃的氧化气氛下进行脱脂反应2h，然后将经过脱脂反应的蜂窝状多孔陶瓷坯体在常压氩气气氛下，在2100℃，保温3h的烧结制度下，烧制成蜂窝状多孔陶瓷构件,最后将陶瓷构件拼接起来，得到相应尺寸的碳化硅颗粒捕集器。图2为该实施例的碳化硅蜂窝陶瓷生产工艺流程图。

比较例2：

采用干法混合60重量％平均粒径为25μm的α型碳化硅粉末和40重量％平均粒径为0.4μm的β型碳化硅粉末，相对于100重量份所得到的混合物，加入6重量份的有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素)、2.5重量份的造孔剂(聚甲基丙烯酸甲酯)、2.5重量份的造孔剂(淀粉)、10重量份的水捏合得到捏合物。接着，在所述捏合物中加入少量的增塑剂和润滑剂，进一步捏合后，将捏合好的泥料密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯。

其余操作与对比例1相同。

在以上配方的基础上，对烧结试样分别测试了其CTE、抗压强度、孔隙率以及体积密度等性能，具体测试结果如表1所示：

表1烧结试样的性能测试结果

从上述表1中测试结果分析，实例1-6与实例7-12进行对比发现，在同样的配比下，颗粒较细的碳化硅粉末具有较高的活性，烧制样件具有较高的强度，并且重结晶较为完整，有利于孔隙率的提高。实例1-6与比较例1在CTE、抗压强度、空隙率、体积密度等性能方面没有大的差距，实例7-12与比较例2在CTE、抗压强度、孔隙率、体积密度等性能方面也没有大的差距，说明通过本发明的制备方法，可以实现在通过添加硅溶胶的情况下，采用碳热还原，原位反应合成碳化硅的方法，去除重结晶碳化硅在烧制过程中的脱脂过程，采用一次烧结有效的制备出重结晶碳化硅碳烟颗粒捕集器，其性能没有降低，在抗压强度等方面甚至更好。

通过实施例2和3与实施例1的比较，以及实施例8和9与实施例7的比较可以看出，实施例1和实施例7中α型碳化硅粉末和β型碳化硅粉末的质量比为1:1时，在其余性能相当的情况下，抗压强度最佳。

通过实施例4-6与实施例1的比较可以看出，实施例1中使用聚甲基丙烯酸甲酯和淀粉一起作为造孔剂制得产品在其他性能相当或差别不大的情况下，抗压强度最佳。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，其制备原料包含碳化硅粉末、有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水，其中碳化硅粉末含有平均粒径15-50μm的α型碳化硅粉末和平均粒径0.1-5μm的β型碳化硅粉末。

2.根据权利要求1所述的重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，α型碳化硅粉末的平均粒径为20-30μm，优选为15μm，β型碳化硅粉末的平均粒径为0.3-0.5μm，优选为0.4μm；

作为优选，α型碳化硅粉末的质量含量为30-80％，β型碳化硅粉末的质量含量为20-70wt％。

3.根据权利要求1或2所述的重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，有机粘结剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、甲基纤维素衍生物、纤维素醚、乙基羟基乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丁基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠中1种或2种以上的组合；

优选地，有机粘结剂的质量为碳化硅粉末的3-10％，优选为6％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、淀粉、聚丁烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、环氧化物、丙烯酸类、聚甲基戊烯、石墨中1种或2种以上的组合，优选为聚甲基丙烯酸甲酯和/或淀粉；

优选地，造孔剂的质量为碳化硅粉末的3-10％，优选为5％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，硅溶胶的质量为碳化硅粉末的10-25％，优选为12-20％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器，其特征在于，所述重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器的原料还包含润滑剂，优选为聚烯烃油、轻矿物油、α-烯烃、玉米油、豆油、高分子量聚丁烯、多元醇酯、烃油、妥尔油、硬脂酸钠中1种或2种以上的组合，进一步优选为玉米油和/或豆油，在原料中的质量百分含量为3-5％。

7.一种权利要求1-6任一项所述重结晶碳化硅柴油车碳烟颗粒捕集器的制备方法，包括如下步骤：

(1)将碳化硅粉末、有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水捏合得到捏合物，向其中加入任选地增塑剂和/或润滑剂进一步捏合；

(2)将步骤(1)所得捏合物密封陈腐，然后挤出成型，制备出蜂窝状多孔陶瓷生坯；

(3)将步骤(2)所得生坯干燥后用浆料填充预定的通孔，然后再干燥；

(4)将步骤(3)所得产物烧结得到蜂窝状多孔陶瓷构件，将所得陶瓷构件拼接得到相应尺寸的碳化硅颗粒捕集器。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中先将α型碳化硅粉末与β型碳化硅粉末干法混合再与有机粘结剂、造孔剂、硅溶胶和水捏合。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中干燥通过微波干燥机进行；

优选地，干燥的时间为30min以上，优选为50min；

优选地，浆料组成与生坯组成相同。

10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中烧结在常压氩气气氛下进行；

优选地，烧结的温度为2000-2200℃，优选为2100℃，烧结的时间为2h以上，优选为3h。