一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，包括以下操作步骤：(1)将碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物；(2)将均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入水和添加剂，进行捏合处理后得到泥料；(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；(5)烘干后的坯体切割成固定高度后进行烧结后，得到锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器。本发明专利技术使用新型粘结剂结合碳化硅颗粒，制作成本低，耐温高，抗氧化性好，烧结工艺简单，在根本上解决了成本高和生产效率低下的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法
本专利技术涉及柴油颗粒过滤器
，尤其是涉及一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法。
技术介绍
在汽车给我们的生活带来方便的同时，汽车尾气造成的大气污染也日益严重。环境污染与汽车增长量呈正比关系。由此，汽车尾气的治理就显得格外重要。随着汽车尾气排放的要求日益严格，市场上主流的催化剂载体材质主要为堇青石、碳化硅等。一方面，对于堇青石传统多孔陶瓷来说，价格低廉，但其一般最高耐温不超过1300℃，使用温度较低，且堇青石质多孔陶瓷容易损坏，耐腐蚀性不好，造成灾难性事故。另一方面，对于碳化硅材质的多孔陶瓷来说，虽说其高温强度可一直维持到1600℃，但成本价格昂贵。
技术实现思路
为了解决上述碳化硅质多孔陶瓷成本昂贵，传统多孔陶瓷高温强度低的问题，本专利技术开发了一种锶长石(氧化铝、碳酸锶、二氧化硅制成)结合碳化硅质柴油车颗粒过滤器的产品，其优势在于保留了碳化硅材质力学性能优良、耐温强度高、抗氧化性好的优点，利用氧化气氛常压烧结，大大降低了碳化硅质多孔陶瓷的制作成本。并且，大约在1100℃左右开始形成锶长石具有较高的热稳定性，锶长石相与碳化硅相的的热膨胀系数匹配度非常高，保证了锶长石结合碳化硅质多孔陶瓷的使用耐久性，锶长石玻璃相也具有一定的胶黏作用，这就大大提高了多孔陶瓷的抗压强度以及耐氧化性。同时，形成锶长石过程中，锶长石玻璃相的熔化包裹，不仅仅提高粘结强度、形成保护层防止碳化硅颗粒氧化，而且会形成连通性好的微孔，提高过滤效率，得到优良的孔分布。原材料选用方面，本专利技术采用整形过的碳化硅微粉，保证形成的微孔孔分布窄，连通性好，颗粒微观形貌合适。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，包括以下操作步骤：(1)按重量份计，将80-95份碳化硅微粉、1.4-5.5份氧化铝、2.0-8.0份碳酸锶、0-6.5份二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物，其中粘结剂的添加量为碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅总质量的6.5％；(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入均匀混合物质量27％的水和均匀混合物质量0.5％的添加剂，进行捏合处理后得到泥料；(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；(5)烘干后的坯体切割成固定高度后进行烧结后，得到锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器。具体地，上述步骤(1)中，碳化硅微粉粒径大小为25-42μm。具体地，上述步骤(1)中，氧化铝的平均粒径大小为3-6μm，碳酸锶的平均粒径大小为3-6μm，二氧化硅的平均粒径大小为3-6μm。具体地，上述步骤(1)中，粘结剂为甲基纤维素、PVA、PET中的任意一种。具体地，上述步骤(2)中，添加剂为豆油、黄油、表面活性剂中的任意一种。具体地，上述步骤(2)中，捏合处理的具体操作为：加入水后开启捏合机捏合处理7min后，再加入添加剂捏合处理10min。具体地，上述步骤(5)中，烧结处理时的温度为1350-1450℃。由以上的技术方案可知，本专利技术的有益效果是：本专利技术使用新型粘结剂结合碳化硅颗粒，制作成本低，耐温高，抗氧化性好，烧结工艺简单，在根本上解决了成本高和生产效率低下的问题。锶长石在室温到1000℃的平均热膨胀系数在4×10-6/℃左右，具有较低的热膨胀系数，与碳化硅材料的热膨胀系数匹配度非常高。同时，锶长石玻璃相也具有一定的胶黏作用，熔化包裹在碳化硅颗粒四周，具有优良的抗氧化性能以及常温力学性能。并且，Sr-Al2O3-SiO2系统具有很高的热稳定性，这种优良的性能来自于系统内生成的主要晶相单斜锶长石，单斜锶长石具有高温稳定性，它的熔点(1650℃)以下保持稳定，这就与碳化硅的熔点形成较高的匹配度，保证锶长石结合碳化硅质的多孔陶瓷具有优良的耐温性能。这种材质的柴油颗粒过滤器完全常采用常压氧化气氛烧结，烧结温度1400℃左右，简化烧结工艺，降低生产成本，提高生产效率。附图说明附图1锶长石热膨胀系数图。附图2为整形过的碳化硅微粉SEM图像。附图3为本专利技术实施例1制得的锶长石结合碳化硅质多孔陶瓷的SEM显微照片。附图4为本专利技术实施例2制得的锶长石结合碳化硅质多孔陶瓷的SEM显微照片。附图5为本专利技术实施例3制得的锶长石结合碳化硅质多孔陶瓷的SEM显微照片。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，包括以下操作步骤：(1)按重量份计，将95份粒径范围在25-28μm的碳化硅微粉、1.4份粒径范围在3-6μm的氧化铝、2.0份粒径范围在3-6μm的碳酸锶、1.6份粒径范围在3-6μm的二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物，其中粘结剂为甲基纤维素，甲基纤维素的添加量为碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅总质量的6.5％；(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入均匀混合物质量27％的水和均匀混合物质量0.5％的添加剂，进行捏合处理后得到泥料，添加剂为表面活性剂中的月桂酸钾，其中捏合处理的具体操作为：加入水后开启捏合机捏合处理7min后，再加入添加剂捏合处理10min；(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；(5)烘干后的坯体切割成固定高度后在1350℃进行烧结后，得到锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器。实施例2一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，包括以下操作步骤：(1)按重量份计，将90份粒径范围在25-28μm的碳化硅微粉、2.8份粒径范围在3-6μm的氧化铝、4份粒径范围在3-6μm的碳酸锶、3.3份粒径范围在3-6μm的二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物，其中粘结剂为甲基纤维素，甲基纤维素的添加量为碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅总质量的6.5％；(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入均匀混合物质量27％的水和均匀混合物质量0.5％的添加剂，进行捏合处理后得到泥料，添加剂为表面活性剂中的月桂酸钾，其中捏合处理的具体操作为：加入水后开启捏合机捏合处理7min后，再加入添加剂捏合处理10min；(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；(5)烘干后的坯体切割成固定高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：/n(1)按重量份计，将80-95份碳化硅微粉、1.4-5.5份氧化铝、2.0-8.0份碳酸锶、0-6.5份二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物，其中粘结剂的添加量为碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅总质量的6.5％；/n(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入均匀混合物质量27％的水和均匀混合物质量0.5％的添加剂，进行捏合处理后得到泥料；/n(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；/n(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；/n(5)烘干后的坯体切割成固定高度后进行烧结后，得到锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器。/n

【技术特征摘要】
1.一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
(1)按重量份计，将80-95份碳化硅微粉、1.4-5.5份氧化铝、2.0-8.0份碳酸锶、0-6.5份二氧化硅、粘结剂混合搅拌均匀后，制得具有紧密堆积的均匀混合物，其中粘结剂的添加量为碳化硅微粉、氧化铝、碳酸锶、二氧化硅总质量的6.5％；
(2)将步骤(1)制得的均匀混合物加入至捏合机中，继续向其中加入均匀混合物质量27％的水和均匀混合物质量0.5％的添加剂，进行捏合处理后得到泥料；
(3)将泥料练制泥段，再将泥段进行切片处理；
(4)将泥段带外皮挤出蜂窝状结构的生坯，然后进行微波、烘干，得到坯体；
(5)烘干后的坯体切割成固定高度后进行烧结后，得到锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器。


2.根据权利要求1所述的一种锶长石结合碳化硅质柴油颗粒过滤器的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，碳化硅微粉粒径大小为25-42μm。


3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢延岭，黄妃慧，潘吉庆，刘洪月，张兆和，牛思浔，程国园，郝立苗，焦雪艳，
申请(专利权)人：重庆奥福精细陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50