【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蜂窝陶瓷材料，具体而言，涉及一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料及制备方法。
技术介绍
1、随着全球排放法规升级，对污染物排放限值进一步加严，机动车冷启动的污染物排放占整个污染物排放的比例逐步升高，因此为了达到近零排放，需要提高冷启动时催化剂的转化效率。而为了提高冷启动的转化效率，对蜂窝陶瓷载体提出了低热容高比表面积的要求。为了降低后处理系统的背压，同时要求蜂窝陶瓷载体具备低背压。为了达到低热容高比表面积同时满足低背压的要求，蜂窝陶瓷载体需要高孔隙率（轻量化）、高孔密度、超薄壁。如孔隙率50-70%的600cpsi-4000cpsi、1-3mil的蜂窝陶瓷载体。
2、随着孔隙率的提高和壁厚的薄壁化，常规的制备方法，即使用片状滑石、高岭土、不规则形状氧化铝、添加大量有机造孔剂，会带来许多问题。
3、具体而言，随着孔密度增大、壁厚减薄，对泥料流动性要求提高，片状、不规则形状原材料在成型挤出高孔密度超薄壁的产品时容易搭桥，挤出压力高（达到20mpa以上），产品缺陷多。
4、为了形成高孔隙率添加大量的有机造孔剂，在烧结时，有机造孔剂快速分解，形成大量热量，造成蜂窝陶瓷载体形成内外温差，产生热应力，而壁厚的超薄化，坯体强度减弱，造成烧成开裂。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料及制备方法，以解决现有技术中挤出压力大、坯体强度低、孔密度低等问题。
2、本专利技术解决上述技
3、本专利技术提供一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，所述蜂窝陶瓷材料的泥料包括无机固体组分、有机组分和水；其中，所述无机固体组分包括窄粒径分布球形氢氧化镁、球形氢氧化铝和球形熔融二氧化硅；
4、所述窄粒径分布球形氢氧化镁粉末的粒度d50为0.1-2μm，粒度d97小于或等于20μm；
5、所述球形氢氧化铝粉末的粒度d50为1-6μm，粒度d97小于或等于20μm；
6、所述球形熔融二氧化硅粉末粒度d50为6-12μm，粒度d97小于或等于20μm，球形度大于或等于98%。
7、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
8、进一步，所述窄粒径分布球形氢氧化镁粉末中，氧化镁的质量百分数大于或等于61.0%，氧化钙的质量百分数小于或等于0.2%；
9、所述球形氢氧化铝粉末中，氧化铝的质量百分数大于或等于64.0%，氧化钠的质量百分数小于或等于0.1%；
10、所述球形熔融二氧化硅粉末中，不定型相的质量百分数大于或等于99.5%，二氧化硅的质量百分数大于或等于99%。
11、进一步，所述有机组分包括粘结剂和润滑剂；以所述无机固体组分的质量为100%计，所述粘结剂的质量百分数为6.5%-12%，所述润滑剂的质量百分数为4-8%，水的质量百分数为20%-23%。
12、进一步，所述粘结剂为低粘度羧甲基纤维素铵。
13、进一步，所述低粘度羧甲基纤维素铵的粘度为100-1000mpa.s。
14、进一步，所述润滑剂为纳米级石蜡乳液。
15、进一步，所述纳米级石蜡乳液中的颗粒粒径为5-10nm，所述纳米级石蜡乳液的固体质量百分数为60-80%。
16、本专利技术还提供一种如上述的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，对所述泥料进行练制、挤出、干燥、烧成的步骤，得到所述蜂窝陶瓷材料；所述挤出的压力为4-8mpa，所述烧成的温度为1300-1500℃，所述烧成的保温时间为6-10小时。
17、本专利技术还提供一种蜂窝陶瓷催化剂载体，采用如上述的陶瓷材料制备得到。
18、进一步，所述蜂窝陶瓷催化剂载体的孔密度为600-40000cpsi，壁厚为1-3mil。
19、本专利技术的有益效果为：
20、（1）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，使用颗粒分布窄的球形氢氧化镁和球形氢氧化铝，有效控了异常的粗、大粒径的球形氢氧化镁和球形氢氧化铝的含量，目的是防止粗颗粒堵塞模具，造成产品缺格子、孔道变形等外观缺陷；
21、（2）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，采用窄粒径分布球形氢氧化镁粉末、球形氢氧化铝粉末作为主原料，氢氧化物分解为高活性氧化物，促进堇青石成核、促进堇青石晶体生长，而且氢氧化物分解后形成大量孔隙，不需要添加造孔剂，可以获得高孔隙率的高孔密度、超薄壁载体，有利于降低生产成本和提高烧成合格率；
22、（3）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，球形化的无机固体组分能够有效提高泥料流动性，降低挤出压力，减少设备故障率，提高成型合格率；
23、（4）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料的制备方法，不需要添加造孔剂制备高孔隙率、高孔密度、超薄壁蜂窝陶瓷载体；
24、（5）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，可应用于各种需求低热容、高比表面积的需求中；
25、（6）本专利技术的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，可用于制备机动车尾气、环境保护、热声制冷、热声发电领域中的催化剂载体。
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1.一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述蜂窝陶瓷材料的泥料包括无机固体组分、有机组分和水；其中，所述无机固体组分包括窄粒径分布球形氢氧化镁、球形氢氧化铝和球形熔融二氧化硅；
2.根据权利要求1所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述窄粒径分布球形氢氧化镁粉末中，氧化镁的质量百分数大于或等于61.0%，氧化钙的质量百分数小于或等于0.2%；
3.根据权利要求1或2所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述有机组分包括粘结剂和润滑剂；以所述无机固体组分的质量为100%计，所述粘结剂的质量百分数为6.5%-12%，所述润滑剂的质量百分数为4-8%，水的质量百分数为20%-23%。
4.根据权利要求3所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述粘结剂为低粘度羧甲基纤维素铵。
5.根据权利要求4所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述低粘度羧甲基纤维素铵的粘度为100-1000mPa.s。
6.根据权利要求3所述的一种低
7.根据权利要求6所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述纳米级石蜡乳液中的颗粒粒径为5-10nm，所述纳米级石蜡乳液的固体质量百分数为60-80%。
8.一种如权利要求1~7任意一项所述的低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，对所述泥料进行练制、挤出、干燥、烧成的步骤，得到所述蜂窝陶瓷材料；所述挤出的压力为4-8MPa，所述烧成的温度为1300-1500℃，所述烧成的保温时间为6-10小时。
9.一种蜂窝陶瓷催化剂载体，其特征在于，采用如权利要求1~7任意一项所述的陶瓷材料制备得到。
10.根据权利要求9所述的一种蜂窝陶瓷催化剂载体，其特征在于，所述蜂窝陶瓷催化剂载体的孔密度为600-40000cpsi，壁厚为1-3mil。
...【技术特征摘要】
1.一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述蜂窝陶瓷材料的泥料包括无机固体组分、有机组分和水；其中，所述无机固体组分包括窄粒径分布球形氢氧化镁、球形氢氧化铝和球形熔融二氧化硅；
2.根据权利要求1所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述窄粒径分布球形氢氧化镁粉末中，氧化镁的质量百分数大于或等于61.0%，氧化钙的质量百分数小于或等于0.2%；
3.根据权利要求1或2所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述有机组分包括粘结剂和润滑剂；以所述无机固体组分的质量为100%计，所述粘结剂的质量百分数为6.5%-12%，所述润滑剂的质量百分数为4-8%，水的质量百分数为20%-23%。
4.根据权利要求3所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述粘结剂为低粘度羧甲基纤维素铵。
5.根据权利要求4所述的一种低热容高比表面积堇青石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述低粘度羧甲基纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：武雄晖，潘吉庆，黄妃慧，江涛，程国园，潘洁羽，
申请(专利权)人：山东奥福环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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