一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，由以下重量份原料制成：石灰石3‑5，堇青石 40‑50，植酸3‑5，黏土 1‑3，ZrO2粉5‑10，CrO2粉5‑10，滑石粉10‑15，碳酸镁3‑5，碳酸钠 4‑8，铁粉1‑3，硬脂酸1‑3，1 mol/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50‑60，1 mol/L La(NO3)3 1‑3，1 mol/L Sr(NO3)2 1‑2，1 mol/L Co(NO3)2 0.5‑1、1 mol/L柠檬酸2‑6，去离子水100‑200。本发明专利技术的蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷材料，尤其涉及一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。技术背景机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，是造成灰霾和光化学烟雾污染的重要原因。汽车尾气主要为氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(C0)、颗粒物等，已成为主要的大气污染物，因此，解决空气污染问题的重中之重即是解决汽车尾气污染问题。汽车尾气净化器主要由壳体、载体和催化剂3部分组成，其中催化剂的选择非常重要。三效催化剂是指能同时去除NOx、HC、CO这三种主要污染物的催化剂，大量试验研究表明，稀土钙钛矿催化剂La-Sr-Co-O为三效催化剂，并且对汽车尾气的催化效果较好。祝杰在其硕士学位论文《堇青石蜂窝陶瓷负载La-Sr-Co-O对汽车尾气催化性能的研究》中采用堇青石蜂窝陶瓷作为载体，La-Sr-Co-O钙钛矿型复合氧化物作为催化剂活性成分，制备了整体式汽车尾气催化剂，但是其制备的陶瓷载体耐热性能还不够高，并且整体式催化剂一旦损坏需要整体更换，浪费资源的同时还增加了使用成本。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术的目的是提供一种耐高温、使用寿命长、又能保证资源合理利用的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：1.一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石灰石3-5，堇青石40-50，植酸3-5，黏土1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉10-15，碳酸镁3-5，碳酸钠4-8，铁粉1-3，硬脂酸1-3，1mol/LHNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50-60，1mol/LLa(NO3)31-3，1mol/LSr(NO3)21-2，1mol/LCo(NO3)20.5-1、1mol/L柠檬酸2-6，去离子水100-200；所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。2.所述的一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.片状蜂窝陶瓷的制备:取石灰石、堇青石、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、铁粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200-500目后，加入硬脂酸、植酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-25h得到泥料；将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后，再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样；100-150℃下烘干试样后放入煅烧炉中，1200-1500℃下保温1-4h，冷却出炉。b.片状蜂窝陶瓷的预处理：水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后，用HNO3溶液浸泡20-30h，之后用清水超声10-30min后干燥；c.纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆：将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中，20-60min后取出，用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙烧3-8h，重复3-5次。3.所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的1mol/LLa(NO3)3，1mol/LSr(NO3)2，1mol/LCo(NO3)2、1mol/L柠檬酸溶液混合而成。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用耐高温、耐磨损和耐腐蚀的惰性无机材料ZrO2粉和CrO2粉来强化蜂窝陶瓷载体的综合性能，使蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点；进一步地，利用水溶性碳酸钠来提高陶瓷载体的孔隙率；将纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液混合后对陶瓷载体进行浸泡，增加了La-Sr-Co-O催化剂与载体的结合力，延长其使用寿命；将蜂窝陶瓷载体制成片状型，方便了安装和更换，同时节约成本，促进了资源的充分利用，符合当下绿色环保的趋势，具有更广阔的应用前景和市场价值；加入石灰石和植酸，提高了泥料的粘度，使陶瓷载体结构紧密，不易脱落。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石灰石5，堇青石40，植酸5，黏土3，ZrO2粉5，CrO2粉5，滑石粉10，碳酸镁3，碳酸钠4，铁粉3，硬脂酸3，1mol/LHNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50，1mol/LLa(NO3)33，1mol/LSr(NO3)22，1mol/LCo(NO3)21、1mol/L柠檬酸6，去离子水200；所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。所述的一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.片状蜂窝陶瓷的制备:取石灰石、堇青石、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、铁粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200-500目后，加入硬脂酸、植酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-25h得到泥料；将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后，再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样；100-150℃下烘干试样后放入煅烧炉中，1200-1500℃下保温1-4h，冷却出炉。b.片状蜂窝陶瓷的预处理：水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后，用HNO3溶液浸泡20-30h，之后用清水超声10-30min后干燥；c.纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆：将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中，20-60min后取出，用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙烧3-8h，重复3-5次。所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的1mol/LLa(NO3)3，1mol/LSr(NO3)2，1mol/LCo(NO3)2、1mol/L柠檬酸溶液混合而成。经检测：对CO催化效率≥90%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石灰石3‑5，堇青石 40‑50，植酸3‑5，黏土 1‑3，ZrO2粉5‑10，CrO2粉5‑10，滑石粉10‑15，碳酸镁3‑5，碳酸钠 4‑8，铁粉1‑3，硬脂酸1‑3，1 mol/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50‑60，1 mol/L La(NO3)3 1‑3，1 mol/L Sr(NO3)2 1‑2，1 mol/L Co(NO3)2 0.5‑1、1 mol/L柠檬酸2‑6，去离子水100‑200；所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%‑25%。

【技术特征摘要】
1.一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石灰石3-5，堇青石40-50，植酸3-5，黏土1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉10-15，碳酸镁3-5，碳酸钠4-8，铁粉1-3，硬脂酸1-3，1mol/LHNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50-60，1mol/LLa(NO3)31-3，1mol/LSr(NO3)21-2，1mol/LCo(NO3)20.5-1、1mol/L柠檬酸2-6，去离子水100-200；所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。2.根据权利要求1所述的一种不易脱落的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.片状蜂窝陶瓷的制备:取石灰石、堇青石、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、铁粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200-500目后，加入硬脂酸、植酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孝德，
申请(专利权)人：安徽福斯特汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34