[发明专利]一种在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的方法

说明书

技术领域

本发明属于蜂窝陶瓷材料技术领域，涉及一种在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的方法。

背景技术

催化剂是机动车尾气催化转化器中的核心部分，主要由载体、涂层和催化剂活性组分组成，由于载体比表面积小，所以必须在载体上涂覆一层大比表面积的涂层材料，以分散和稳定催化活性组分，扩大催化剂活性组分的有效催化面积。获得与载体结合能力强、热稳定性好的高比表面积的涂层，对发挥催化剂活性组分反应性能以及保证催化剂稳定性和寿面等方面具有至关重要的影响。机动车尾气净化催化剂通常以堇青石蜂窝陶瓷为载体，以活性氧化铝作为涂层材料，氧化铝涂层浆液制备上的不同对涂层的结构和物化性能会产生较大影响，进而对最后制得的整体式催化剂的反应性能产生作用。

整体式催化剂是以规整载体充当骨架基体的一种催化剂，其中骨架基体应用较多的是堇青石蜂窝陶瓷，目前在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的相关报道，采用的涂覆方法多是普通浸渍法，这种方法存在涂层涂覆不均匀，易于龟裂脱落等缺点，影响了后续催化活性组分的负载，严重降低了整体式催化剂的催化效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新的在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的方法。

本发明的在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的方法采用以下步骤实现：将堇青石蜂窝陶瓷套入胶管一端，另一端连接真空装置，控制真空度30-80KPa抽提8-15min，铝溶胶在堇青石蜂窝陶瓷孔道中上下流动，后于100-120℃干燥1-2h，500-550℃下焙烧2-3h，重复抽提涂覆3次。

采用真空抽提法在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层，比普通浸渍法制备的堇青石基底比表面积大，且涂层牢固度更好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的在堇青石蜂窝陶瓷上涂覆氧化铝涂层的方法进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的原料为自制的400孔堇青石蜂窝陶瓷，10%质量浓度的铝溶胶以拟薄水铝石为原料制备。

实施例1

将称量的400孔堇青石蜂窝陶瓷套入胶管一端，另一端连接真空装置，控制真空度80KPa抽提15min，铝溶胶在堇青石蜂窝陶瓷孔道中上下流动，后于100℃干燥2h，500℃下焙烧3h，重复抽提涂覆3次，得样品1。

实施例2

将称量的400孔堇青石蜂窝陶瓷套入胶管一端，另一端连接真空装置，控制真空度30KPa抽提8min，铝溶胶在堇青石蜂窝陶瓷孔道中上下流动，后于120℃干燥1h，550℃下焙烧2h，重复抽提涂覆3次，得样品2。

实施例3

将称量的400孔堇青石蜂窝陶瓷套入胶管一端，另一端连接真空装置，控制真空度50KPa抽提10min，铝溶胶在堇青石蜂窝陶瓷孔道中上下流动，后于110℃干燥1.5h，520℃下焙烧2.5h，重复抽提涂覆3次，得样品3。

实施例4

采用普通浸渍法，作为实施例3的对比：将称量的400孔堇青石蜂窝陶瓷放进自制的铝溶胶中浸渍10min，用空气吹扫孔道残余溶胶，于110℃干燥1.5h，520℃下焙烧2.5h，重复浸渍3次，得样品4。

使用超声波振荡法检测涂层牢固度，即将涂覆涂层后的堇青石蜂窝陶瓷置于蒸馏水中，超声振荡30min，干燥称重，根据超声前后涂覆氧化铝涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量变化计算脱落率，用涂覆率/脱落率的比值来衡量涂层牢固度；采用北京彼奥德电子分析仪器有限公司生产SSA-4000系列孔隙及表面积分析仪分析比表面积。

表1：涂覆效果比较