[发明专利]蜂窝陶瓷湿坯体的横向切割与射频干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝陶瓷的加工工艺，尤其是蜂窝陶瓷湿坯体的横向切割与射频干燥方法。

技术背景

蜂窝陶瓷是一种多孔性的工业用陶瓷，它具有比表面积大、气流阻力小、低热膨胀、耐热冲击等特性，广泛用作汽车尾气净化催化剂的载体和高温燃烧的蓄热体。主要的制作工艺包括配料、混合、练泥、挤压、湿坯切割、干燥、干坯切割、烧成等，其中的湿坯切割和干燥是两个重要的环节。

有关蜂窝陶瓷制备方法的发明专利已经不少，如CN 1827217A薄壁荃青石蜂窝陶瓷催化剂载体及制备方法、CN 1730431A一种荃青石质蜂窝陶瓷及其制备方法、CN1785895A一种制备较低热膨胀系数荃青石蜂窝陶瓷的方法等，但在涉及湿坯体切割工艺时均只简单地表述为“成型”或“挤出成型”，没有阐明工艺过程或细节。据了解，湿坯切割国内普遍采用垂直手工切割法，即用立式液压机将塑性泥料通过磨具垂直挤出，再以手工用金属丝切割成一定长度的湿坯体。该方法由于手工操作，常常因拉力不匀而使切割后的湿坯体精度差、易变形、孔洞易堵、生产效率低等弊端，需要可靠的机械方法取代。

蜂窝陶瓷湿坯干燥目前最常用的是微波干燥法，微波是一种电磁波，频率为300MHz-300KMHz，波长为10^-3～10^-1m，工业上常用2450MHz的微波。在电磁场作用下，极性水分子从随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。在高频电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化，造成分子的运动和相互摩擦而产生热量，使得材料中的水被迅速加热、蒸发。而陶瓷不吸收微波，不会产生过度加热现象。缺点是大型微波功率设备的密度分布不够均匀，部分区域的功率还不够高、投资和运行费用大、设备易出故障，大剂量泄漏会影响人体健康。

射频和微波一样也是一种电磁波，频率范围从几Hz到近千MHz，相应的波长从若干km到0.3m，目前常用30MHz的射频。其干燥原理与微波相同，但射频干燥的优点是：(1)更能精确控制温度及湿度的一致性。样品中越潮湿的地方越能吸收射频能、就有越多的水被排除，使产品的湿度分布均匀；(2)能减少样品表面开裂或变形。射频干燥能使产品均匀收缩、消除应力，使产品内部至表面的湿度保持一致，样品湿度的均匀性也能避免机械加工时表面不开裂；(3)节约能源。随着样品内水分的蒸发，在较低的湿度时干燥器的功率会自动下降，已干燥样品的表面变成热绝缘体。同时射频干燥是一种直接的加热方式，干躁过程不浪费热量；(4)节约生产空间。由于热量能在瞬间渗透整个样品，因此样品在射频干燥阶段停留的时间短，缩小生产空间。射频技术应用于陶瓷产品和玻璃纤维材料干燥国外已有报道，国内仅有CN1724960公开了在纺织工业中一种应用射频技术干燥管纱的方法，但尚未见到有关用该技术干燥陶瓷产品、特别是干燥蜂窝陶瓷方面的专利。

发明内容

本发明目的首先在于提供一种蜂窝陶瓷湿坯体的横向机械切割方法，与国内目前使用的垂直手工切割方法相比，可以大大提高生产效率，同时在切割质量上(如湿坯体的切割精确度、形变、孔洞堵塞等)也有很大改进。本发明的另一目的在于提供一种蜂窝陶瓷湿坯体的射频干燥方法，可使坯体湿度分布均匀、减少样品表面开裂或变形、干躁过程不浪费热量。

本发明的目的是这样实现的：蜂窝陶瓷湿坯体的横向切割方法，首先使泥料通过模具挤压、以恒定的速度产生湿坯体，使待切割坯体在传送支架带动下以600mm/min～1000mm/min速度匀速向前移动。产生湿坯体以恒定速度移动时，同步移动、由不锈钢丝制成的切割器以40mm/min～60mm/min速度垂直向下切断湿坯体。切断的坯体又以1000mm/min～1800mm/min快速向前移动，与未切割的坯体分开，并随传送支架进入射频样品干燥室。切割器将上升到原来高度，并快速反向移动至最初位置，进行下次切割。