CN110272260B - 一种窄孔径分布的堇青石陶瓷蜂窝体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种堇青石陶瓷蜂窝体及其制备方法，属于过滤催化材料领域。该堇青石陶瓷蜂窝体的制备原料包括：用于形成堇青石的原料组合物、造孔剂、粘结剂和润滑剂；其中，所述造孔剂包括平均粒径为20‑60μm的有机聚合物颗粒；所述堇青石陶瓷蜂窝体的总孔隙率不小于60％，孔径分布Df小于0.5。该堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率高、孔分布窄、小孔少、热膨胀系数优良和等静压强度高；故该堇青石陶瓷蜂窝体作为过滤器使用时的过滤效率高、背压低，保证其在运输、催化剂涂覆、封装等过程不易产生缺陷，并且在使用过程耐热冲击性较高。
Description
技术领域
本申请涉及一种堇青石陶瓷蜂窝体及其制备方法，属于过滤催化材料领域。
背景技术
颗粒过滤器用于过滤汽油和柴油车排放的细微颗粒物(PM)。颗粒过滤器结构由蜂窝本体和堵孔部分构成。多孔壁间隔的隔室构成蜂窝本体，堵孔部在蜂窝本体的进口端和出口端形成“国际象棋”式交叉。发动机排出的尾气通过蜂窝过滤器的进口端，气体携带的细微颗粒物被封孔部截留，气体穿过多孔隔壁进入相邻隔室流出。蜂窝颗粒过滤器分为汽油颗粒过滤器(GPF)和柴油颗粒过滤器(DPF)，蜂窝颗粒过滤器的材料成熟为堇青石陶瓷蜂窝体。
随着排放法规对PM和PN的严格限制，为了提高过滤效率、降低背压，要求颗粒过滤器具有较高的气孔率、窄孔分布，但传统的堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙很难实现窄孔分布，并且容易造成烧结开裂；且气孔率增大其等静压强度大幅降低，在生产过程、产品运输、催化剂涂覆、以及封装过程中都可能造成缺陷，严重的会造成开裂，导致产品的报废。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种堇青石陶瓷蜂窝体，该堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率高、孔分布窄、小孔少、热膨胀系数优良和等静压强度高；故该堇青石陶瓷蜂窝体作为过滤器使用时的过滤效率高、背压低，保证其在运输、催化剂涂覆、封装等过程不易产生缺陷，并且在使用过程耐热冲击性较高。
该堇青石陶瓷蜂窝体，其制备原料包括：用于形成堇青石的原料组合物、造孔剂、粘结剂和润滑剂；其中，所述造孔剂包括平均粒径为20-60μm的有机聚合物颗粒；所述堇青石陶瓷蜂窝体的总孔隙率不小于60％，孔径分布Df 小于0.45。可选地，所述有机聚合物颗粒为聚合物树脂。
可选地，所述有机聚合物颗粒选自聚苯硫醚、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。优选地，所述有机聚合物颗粒为聚苯硫醚。
可选地，所述有机聚合物颗粒为均匀实心球形。
可选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为30-50μm。优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为35-45μm。更优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为40-50μm。最优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为45μm。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率大于60％，孔径分布Df小于0.42。
优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率不大于70％。更优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率不大于65％。
优选地，所述孔径分布Df小于0.4。更优选地，孔径分布Df小于0.39。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体中孔径小于D5的孔占总孔隙的5％，其中 D5不小于7μm。优选地，所述D5为7μm-13μm。进一步地，所述D5为9 μm-13μm。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为20-25μm。优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为21-24μm。更优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为21.5-23.5μm。
可选地，所述原料组合物、造孔剂、粘结剂和润滑剂的重量比为1： 0.04-0.08：0.07-0.15：0.015-0.025。可选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.05-0.07：0.08-0.12：0.017-0.023。优选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.06：0.1：0.02。
可选地，所述原料还包括水，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.04-0.08：0.07-0.13：0.015-0.025：0.25-0.40。可选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.05-0.07：0.08-0.12： 0.017-0.023：0.28-0.37。优选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.06：0.1：0.02：0.33。
可选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：38-42滑石、5-15高岭土、4-8煅烧高岭土、12-18氧化铝、12-18氢氧化铝和5-15氧化硅，和；
滑石平均粒径15～20μm、高岭土平均粒径4～7μm、煅烧高岭土平均粒径 2～3μm、氧化铝平均粒径3～5μm、氢氧化铝平均粒径5～8μm和氧化硅平均粒径3～5μm。
优选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：35-40滑石、8-12高岭土、5-7煅烧高岭土、13-17氧化铝、13-17氢氧化铝和8-12氧化硅。
更优选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：40滑石、10.8高岭土、 6煅烧高岭土、15.2氧化铝、15.8氢氧化铝和12.2氧化硅。
优选地，滑石平均粒径16～19μm、高岭土平均粒径6～7μm、煅烧高岭土平均粒径2～3μm、氧化铝平均粒径3～4μm、氢氧化铝平均粒径5～8μm和氧化硅平均粒径3～5μm。
可选地，所述粘结剂选自甲基纤维素和/或羟丙基甲基纤维素和；所述润滑剂选自妥尔油脂肪酸、色拉油和菜籽油中的至少一种。
优选地，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述润滑剂为妥尔油脂肪酸。
根据本申请的另一方面，提供了一种上述任一所述的堇青石陶瓷蜂窝体的制备方法，该方法包括下述步骤：将原料组合物、造孔剂、粘结剂、润滑剂混合形成陶瓷初混物，将增塑后的陶瓷初混物形成蜂窝素坯体，将蜂窝素坯体焙烧制得堇青石陶瓷蜂窝体。
优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的制法包括下述步骤：
1)提供形成堇青石的原料组合物；
2)将原料组合物、造孔剂、粘结剂、润滑剂和水湿混形成陶瓷初混物，将陶瓷初混物经练泥、挤出成型、微波干燥、堵孔和烧结后制得堇青石陶瓷蜂窝。
可选地，所述造孔剂包括平均粒径为20-60μm的有机聚合物颗粒；所述堇青石陶瓷蜂窝体的总不小于60％，孔径分布Df小于0.45。
可选地，所述有机聚合物颗粒选自聚苯硫醚、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。优选地，所述有机聚合物颗粒为聚苯硫醚。
可选地，所述有机聚合物颗粒为均匀实心球形。
可选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为30-50μm。优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为35-45μm。更优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为40-50μm。最优选地，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为45μm。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率大于60％，孔径分布Df小于0.42。
优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率不大于70％。最优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔隙率不大于65％。
优选地，所述孔径分布Df小于0.4。更优选地，孔径分布Df小于0.39。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体中孔径小于D5的孔占总孔隙的5％，其中 D5不小于7μm。优选地，所述D5为7μm-13μm。进一步地，所述D5为9 μm-13μm。
可选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为20-25μm。优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为21-24μm。更优选地，所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为21.5-23.5μm。
可选地，所述原料组合物、造孔剂、粘结剂和润滑剂的重量比为1： 0.04-0.08：0.07-0.13：0.015-0.025。可选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.05-0.07：0.08-0.12：0.017-0.023。优选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.06：0.1：0.02。
可选地，所述原料还包括水，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.04-0.08：0.07-0.13：0.015-0.025：0.25-0.40。可选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.05-0.07：0.08-0.12： 0.017-0.023：0.28-0.37。优选地，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂、润滑剂和水的重量比为1：0.06：0.1：0.02：0.33。
可选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：38-42滑石、5-15高岭土、4-8煅烧高岭土、12-18氧化铝、12-18氢氧化铝和5-15氧化硅，和；
滑石平均粒径15～20μm、高岭土平均粒径4～7μm、煅烧高岭土平均粒径 2～3μm、氧化铝平均粒径3～5μm、氢氧化铝平均粒径5～8μm和氧化硅平均粒径3～5μm。
优选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：35-40滑石、8-12高岭土、5-7煅烧高岭土、13-17氧化铝、13-17氢氧化铝和8-12氧化硅。
更优选地，所述原料组合物包括下述重量份的组分：40滑石、10.8高岭土、 6煅烧高岭土、15.2氧化铝、15.8氢氧化铝和12.2氧化硅。
优选地，滑石平均粒径16～19μm、高岭土平均粒径6～7μm、煅烧高岭土平均粒径2～3μm、氧化铝平均粒径3～4μm、氢氧化铝平均粒径5～8μm和氧化硅平均粒径3～5μm。
可选地，所述粘结剂选自甲基纤维素和/或羟丙基甲基纤维素和；所述润滑剂选自妥尔油脂肪酸、色拉油和菜籽油中的至少一种。
优选地，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述润滑剂为妥尔油脂肪酸。
可选地，所述烧结的条件为：30℃-480℃的升温速率为40-200℃/h，480℃ -600℃的升温速率20℃/h，600℃-1420℃的升温速率为60-175℃/h，1420℃保持5.5-6.5h。
本申请中，所述的孔径分布Df＝(D50-D10)/D50，其中，D50和D10表示孔径值，D50＞D10；D50表示满足以下条件的孔径：孔径小于D50的孔占总孔隙的 50％；D10表示满足以下条件的孔径：孔径小于D10的孔占总孔隙的10％。
本申请中的，所述的堇青石陶瓷蜂窝体包括材料或由该材料制成的成型产品，例如堵孔或不堵孔的壁流式蜂窝过滤器，如GPF或DPF等。
本申请的有益效果包括但不限于：
1、根据本申请的堇青石陶瓷蜂窝体，具有高孔隙率，孔分布窄，并且小孔较少，有利于提高过滤效率、降低背压。
2、根据本申请的堇青石陶瓷蜂窝体，具有热膨胀系数优良和等静压强度高，故该堇青石陶瓷蜂窝体在运输、催化剂涂覆、封装等过程不易产生缺陷，并且在使用过程耐热冲击性较高。
3、根据本申请的堇青石陶瓷蜂窝体的制备方法中使用的造孔剂和其它原料的配合使用使得烧成品的合格率高，烧结开裂低。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买，其中，聚苯硫醚的纯度为99％、聚乙烯醇的纯度为99％和聚甲基丙烯酸甲酯的纯度为99％。
本申请的实施例中分析方法如下：
利用麦克默瑞提克仪器有限公司的AutoPore IV 95XX型号的压汞仪进行孔隙率、平均孔径、孔分图、孔分布指数Df的测试。测试方法为：将评价对象切割为11×11×18.5mm的长方体，将评价对象置于压汞仪中测试。
烧结是否开裂评价方法为：将烧结前的堇青石陶瓷蜂窝体置于梭式窑中进行烧结，烧结结束后用漏光检测仪判定是否烧结开裂。
利用不锈钢压力容器进行等静压强度测试。等静压强度分析方法包括：①将评价对象套入中空的圆柱橡胶套，评价对象被橡胶套紧密包裹，橡胶套两端用盖板密封；②将以上整体投入到以水为介质的容器中，密闭该容器；③对该密闭容器进行加压，到达某一设定压力时，保压5min，如果在5min内听到响声，则说明评价对象无法通过该设定压力；如果5min内未听到响声，则说明评价对象可以通过该设定压力。
热膨胀系数评价：首先，将被评价对象切割为5×5×50mm的长方体，然后将其置于热膨胀仪中测试25-800℃的热膨胀系数。热膨胀系数，即单位长度的材料在某一温度区间每升高一度温度的平均伸长量。
根据本申请的一种实施方式，堇青石陶瓷蜂窝体的制备方法包括下述步骤:
1)混合：配好的原料组合物、造孔剂、粘结剂在犁刀混合机中进行干混，然后喷入润滑剂与水的混合液体，进行湿混；
2)练泥：湿混后的陶瓷初混物输送到过网练泥机进行练泥；
3)挤出成型：练泥为泥料后输送至单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或者液压挤出机进行成型，泥料通过模具成为圆柱状的湿坯；
4)微波干燥：经湿坯切割机切割后，蜂窝陶瓷圆柱体经微波干燥机干燥定型成为素坯；
5)素坯切断：素坯通过素坯切割机切割成特定高度；
6)堵孔：切割后的素坯端面进行覆膜，激光打孔机打孔后经堵孔机进行交替堵孔；
7)烧结：堵孔后的素坯经梭式窑或隧道窑进行烧结。烧结的条件为： 30-480℃的升温速率为40-200℃/h，480℃-600℃的升温速率20℃/h，600℃ -1420℃的升温速率为60-175℃/h，1420℃保持5.5-6.5h。
实施例1堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备
可烧制成堇青石蜂窝陶瓷的原料组合物1#：40wt％的平均粒径16～19μm 滑石、10.8wt％的平均粒径6～7μm高岭土、6％的2～3μm平均粒径的煅烧高岭土、15.2wt％的平均粒径3～4μm氧化铝、15.8wt％平均粒径5～8μm氢氧化铝和12.2wt％的平均粒径3～5μm氧化硅。
堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备：将100Kg原料组合物1#、6Kg羟丙基甲基纤维素、10Kg的聚苯硫醚、2Kg妥尔油脂肪酸和33Kg水在犁刀中混合，混合后的陶瓷初混物经过捏合或练泥制成泥料。将泥料输送至双螺杆挤出机或者液压挤出机进行成型，泥料通过模具成为圆柱状的湿坯。湿坯切割操作后，蜂窝陶瓷圆柱体利用微波干燥机干燥定型成为素坯。素坯通过刀具切割成特定高度，然后进行烧结制得堇青石陶瓷蜂窝体1#。
实施例2堇青石陶瓷蜂窝体2#-8#和对比堇青石陶瓷蜂窝体D1#-D9#的制备和性能测试
按照实施例1的堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备方法制备堇青石陶瓷蜂窝体 2#-8#和对比堇青石陶瓷蜂窝体D1#-D9#，其与堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备方法不同之处在于表1。
对制备的堇青石陶瓷蜂窝体1#-8#、对比堇青石陶瓷蜂窝体D1#-D9#的孔和烧结是否开裂进行综合评价，60％≤孔隙率≤65％，20μm≤平均孔径≤24 μm，Df≤0.45，D5≥7μm，烧结不开裂的堇青石陶瓷蜂窝体评价为“合格”，不符合任何以上两个评价标准一项的视为“不合格”，其中，D5对应孔体积占总体积5％对应的孔径，评价结果如表1所示。
表1
核桃粉、豌豆粉、土豆粉的纯度大于95％，发泡微球为一种微小的球状塑料颗粒，由一种聚合物壳体和它包裹着的气体组成，聚合物壳体材质为聚氯乙烯球或聚甲基丙烯酸甲酯球。
由表1可知，本申请的原料组分配合球形平均粒径为45μm的聚苯硫醚作为造孔剂制备的堇青石陶瓷蜂窝体1#的孔隙率最大、孔径分布窄、小孔径含量低且烧结不易开裂，评价结果为合格。而分别以方形的聚苯硫醚、球形聚乙烯醇和球形聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂制得的堇青石陶瓷蜂窝体4#-6#的孔隙率、孔径分布窄和小孔径含量的性能低于堇青石陶瓷蜂窝体1#，但是其评价结果为合格。且从堇青石陶瓷蜂窝体1#-4#、堇青石陶瓷蜂窝体7#-8#可以看出造孔剂的平均粒径和添加量对制得的蜂窝体具有很大的影响，且通过大量的探索本申请的制备方法制得孔隙率最大、孔径分布窄、小孔径含量低且烧结不易开裂的堇青石陶瓷蜂窝体。对比堇青石陶瓷蜂窝体D1#-D9#的测试结果为不合格，随着核桃粉质量百分比的提升，气孔率、平均孔径、D5增大，但烧结开裂风险增大，并且孔隙率、平均孔径、D5较低，Df较大，因此导致综合评价为不合格。在制备的过程中不加造孔剂或添加核桃粉、豌豆粉、土豆粉、土豆粉发泡微球、石墨发泡微球制得的对比堇青石陶瓷蜂窝体D1#-D9#皆不能达到本申请的要求。
实施例3堇青石陶瓷蜂窝体9#-13#和对比堇青石陶瓷蜂窝体D10#-D12# 的制备和性能测试
按照实施例1的堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备方法制备堇青石陶瓷蜂窝体 9#-13#和对比堇青石陶瓷蜂窝体D10#-D12#，其与堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备方法不同之处在于表2。
对制备的堇青石陶瓷蜂窝体9#-13#、对比堇青石陶瓷蜂窝体D10#-D12# 的等静压强度和热膨胀系数进行评价，定义等静压强度(简称ISO)≥1.2Mpa，热膨胀系数(简称CTE)≤6×10-7的汽油颗粒过滤器评价为“合格”，不符合任何以上两个评价标准一项的视为“不合格”。
表2
表2可知堇青石陶瓷蜂窝体9#-13#的等静压强度、热膨胀系数综合评价为“合格”。对比堇青石陶瓷蜂窝体D10#-D11#无机配方中氧化硅质量百分比影响等静压强度，氧化硅质量百分比小，等静压强度低于1.2Mpa，导致综合评价为不合格。对比堇青石陶瓷蜂窝体D12#配方中氧化硅质量百分比影响热膨胀系数，氧化硅质量百分比过高，热膨胀系数≥6×10-7的，导致综合评价为不合格。虽然增大无机配方中氧化硅质量百分比可增大等静压强度，但同时热膨胀系数会增大；随着无机配方中氧化硅质量百分比的增加，等静压强度增大，但随着氧化硅质量百分比增大到一定量，等静压强度增大趋势减小。
实施例4堇青石陶瓷蜂窝体14#的制备和性能测试
堇青石陶瓷蜂窝体14#，其与堇青石陶瓷蜂窝体1#的制备不用之处在于使用可烧制成堇青石蜂窝陶瓷的原料组合物14#：38wt％的平均粒径15～20μm 滑石、10.8wt％的平均粒径4～7μm高岭土、6％的2～3μm平均粒径的煅烧高岭土、15.2wt％的平均粒径3～5μm氧化铝、15.8wt％平均粒径5～8μm氢氧化铝和12.2wt％的平均粒径3～5μm氧化硅。堇青石陶瓷蜂窝体14#的孔隙率 63.18％，平均孔径21.61μm，孔径分布Df0.39、小孔径D511.0，烧结不易开裂，评价结果为合格。
实施例5堇青石陶瓷蜂窝体15#的制备
可烧制成堇青石蜂窝陶瓷的原料组合物15#：42wt％的平均粒径16～19μm 滑石、15wt％的平均粒径6～7μm高岭土、6％的2～3μm平均粒径的煅烧高岭土、18wt％的平均粒径3～4μm氧化铝、15wt％平均粒径5～8μm氢氧化铝和 11wt％的平均粒径3～5μm氧化硅。
实施例6堇青石陶瓷蜂窝体16#的制备
可烧制成堇青石蜂窝陶瓷的原料组合物16#：40wt％的平均粒径16～19μm 滑石、5wt％的平均粒径6～7μm高岭土、8％的2～3μm平均粒径的煅烧高岭土、 12wt％的平均粒径3～4μm氧化铝、12wt％平均粒径5～8μm氢氧化铝和13wt％的平均粒径3～5μm氧化硅。
实施例7堇青石陶瓷蜂窝体17#的制备
堇青石陶瓷蜂窝体17#的制备：将100Kg原料组合物1#、4Kg羟丙基甲基纤维素、7Kg的聚苯硫醚、1.5Kg妥尔油脂肪酸和33Kg水在犁刀中混合。
实施例8堇青石陶瓷蜂窝体18#的制备
堇青石陶瓷蜂窝体18#的制备：将100Kg原料组合物1#、8Kg羟丙基甲基纤维素、13Kg的聚苯硫醚、2.5Kg妥尔油脂肪酸和33Kg水在犁刀中混合。
实施例9堇青石陶瓷蜂窝体15#-18#的性能测试
对制备的堇青石陶瓷蜂窝体15#-18#的孔和烧结是否开裂进行综合评价， 60％≤孔隙率≤65％，20μm≤平均孔径≤24μm，Df≤0.45，D5≥7μm，烧结不开裂的车用颗粒过滤器评价为“合格”，不符合任何以上两个评价标准一项的视为“不合格”，其中，D5对应孔体积占总体积5％对应的孔径，评价结果如表3所示。
表3
由表3可知，改变堇青石陶瓷蜂窝体的制备原料的组分对制备的堇青石陶瓷蜂窝体的性能的影响，本申请的原料组分配合球形平均粒径为45μm的聚苯硫醚作为造孔剂制备的堇青石陶瓷蜂窝体1#的孔隙率最大、孔径分布窄、小孔径含量低且烧结不易开裂，评价结果为合格。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，其制备原料包括：用于形成堇青石的原料组合物、造孔剂、粘结剂和润滑剂，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.04-0.08：0.07-0.15：0.015-0.025；
所述原料组合物包括下述重量份的组分：38-42滑石、5-15高岭土、4-8煅烧高岭土、12-18氧化铝、12-18氢氧化铝和5-15氧化硅，和；
滑石平均粒径15~20μm、高岭土平均粒径4~7μm、煅烧高岭土平均粒径2~3μm、氧化铝平均粒径3~5μm、氢氧化铝平均粒径5~8μm和氧化硅平均粒径3~5μm；
其中，所述造孔剂为平均粒径为20-60μm的有机聚合物颗粒，所述有机聚合物颗粒为聚苯硫醚；
所述堇青石陶瓷蜂窝体的平均孔径为20-25μm，所述堇青石陶瓷蜂窝体的总孔隙率不小于60％，孔径分布Df小于0.45；
所述堇青石陶瓷蜂窝体中孔径小于D5的孔占总孔隙的5％，其中D5不小于7μm，所述的孔径分布Df＝(D50-D10)/D50，其中，D50和D10表示孔径值，D50＞D10；D50表示满足以下条件的孔径：孔径小于D50的孔占总孔隙的50％；D10表示满足以下条件的孔径：孔径小于D10的孔占总孔隙的10％。
2.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述有机聚合物颗粒为均匀实心球形。
3.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为30-50μm。
4.根据权利要求3所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述有机聚合物颗粒的平均粒径为35-45μm。
5.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述堇青石陶瓷蜂窝体的孔径分布Df小于0.42。
6.根据权利要求5所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述孔径分布Df小于0.4。
7.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述D5为7μm -13μm。
8.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述原料组合物、粘结剂、造孔剂和润滑剂的重量比为1：0.06：0.1：0.02。
9.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述原料组合物包括下述重量份的组分：40滑石、10.8高岭土、6煅烧高岭土、15.2氧化铝、15.8氢氧化铝和12.2氧化硅，和；
滑石平均粒径16~19μm、高岭土平均粒径5~7μm、煅烧高岭土平均粒径2~3μm、氧化铝平均粒径3~4μm、氢氧化铝平均粒径5~8μm和氧化硅平均粒径3~5μm。
10.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述粘结剂选自甲基纤维素和/或羟丙基甲基纤维素和；
所述润滑剂选自妥尔油脂肪酸、色拉油和菜籽油中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的堇青石陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述润滑剂为妥尔油脂肪酸。
12.一种权利要求1-11中任一项所述的堇青石陶瓷蜂窝体的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：将原料组合物、造孔剂、粘结剂、润滑剂混合形成陶瓷初混物，将增塑后的陶瓷初混物形成蜂窝素坯体，将蜂窝素坯体焙烧制得堇青石陶瓷蜂窝体。
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Denomination of invention: Cordierite ceramic honeycomb with narrow pore size distribution and its preparation method Effective date of registration: 20211227 Granted publication date: 20210921 Pledgee: SHANGHAI GUOCI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Pledgor: SHANDONG SINOCERA FUNCTIONAL MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021980016312 |