[发明专利]一种堇青石蜂窝陶瓷的制备方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷领域，具体而言，涉及一种堇青石蜂窝陶瓷的制备方法及设备。

背景技术

堇青石蜂窝陶瓷主要应用于汽车尾气催化净化、石油催化裂化等行业中的负载催化剂的载体使用，研究发现在制备过程中通过有效方法的控制促进堇青石蜂窝陶瓷内部结构的均一性和一致性能够提高产品挤出性能、可塑性能等很多特性，CN101045629A公开了一种堇青石蜂窝陶瓷的制备方法，CN1785894也提供了一种用堇青石蜂窝陶瓷的生产技术是采用湿法料浆成泥法，但除上述两种方法外，并未见采用其它提升堇青石蜂窝陶瓷内部结构的均一性和一致性的方法的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堇青石蜂窝陶瓷及其制备方法，以解决上述的问题。

本发明实施例提供的一种堇青石蜂窝陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

（a）将原材料进行气化球磨形成第一混合物，气化球磨为在原材料进行球磨的过程中在转速500rad/min的条件下球磨6-8h，在球磨过程中持续或间歇通入压力为0.5-1.8MPa的空气流；

（b）将第一混合物加入粘合剂、增塑剂以及润滑剂进行混合形成第二混合物；

（c）再将第二混合物经陈腐处理、真空炼泥、挤出、干燥以及烧制得到堇青石蜂窝陶瓷。

优选地，步骤（a）中的原材料按质量分数计为：生高岭土10-15份，氧化铝33-40份，滑石38-45份，熟高岭土10-20份，粘合剂2-5份，增塑剂3-5份，润滑剂1-2份，硅微粉8-12份；氧化铝为ρ-Al₂O₃和α-Al₂O₃，ρ-Al₂O₃与α-Al₂O₃的质量比例为1:16以下。

优选地，ρ-Al₂O₃与α-Al₂O₃的质量比例为1:19以下。

优选地，生高岭土以及熟高岭土的颗粒度为0.2-1.5μm，滑石的颗粒度为7-9μm，氧化铝颗粒度1.1-1.5μm。

优选地，步骤（a）中，原材料进行气化球磨的过程中的压力为2.0MPa以下。

优选地，粘合剂为甲基纤维素、聚乙烯醇以及羟甲基纤维素中的一种或几种。

优选地，增塑剂为聚乙烯二醇。

优选地，润滑剂为甘油以及硬脂酸中的一种或两种。

本发明实施例还提供一种制备堇青石蜂窝陶瓷的设备，包括用于气化球磨的球磨机，球磨机包括滚筒仓、轴承以及高压进气管，滚筒仓的侧壁上设置有进气孔，进气孔与滚筒仓的滚动轴同轴，进气孔上连接有球磨机进气管，球磨机进气管与高压进气管通过轴承连接。

本发明实施例提供的一种堇青石蜂窝陶瓷的制备方法及设备与现有技术中的堇青石蜂窝陶瓷的制备方法以及设备相比，CN101045629A的原理是使用优良的有机原料添加剂使蜂窝陶瓷原料混合物的可塑性增大，从而便于挤压成薄壁、高孔密度的制品。该技术对提高产品挤出成型品质有一定的提升，但是效果不是很明显，且未从根本上解决产品原料无法均匀混合带来的不良影响；CN1785894所采用的原理是通过在分散剂的作用下，提高了泥坯的固相体积分数，提高了坯体的密度，减小了干燥收缩，克服了泥坯成分偏析现象，该方法能让堇青石原料和增塑剂、润滑剂分散均匀，有效促进堇青石蜂窝陶瓷内部结构的均一性和一致性，但是由于采用湿法练泥，在组分与水结合的过程中要考虑排除絮凝现象，而分散剂的用量同时受着原料分散程度是否彻底同烧成时产品排胶阶段开裂矛盾的制约。

而本发明是通过在球磨混料的同时以高强度的空气流破坏原料的内聚力，使其快速分散混合均匀，使原材料的各组分在出料时不会因颗粒大小不均匀造成沉降不均匀从而影响产品质量，这种促进原材料在混料过程的均一性的方法进而提高堇青石蜂窝陶瓷内部结构的均一性，这样制备出的均一性稳定的产品当其作为负载催化剂使用时可以使催化剂均匀的附着在载体上，催化性能也会得到改善。

附图说明

图1示出了本发明实施例二A组制备出的堇青石蜂窝陶瓷的SEM扫描电镜图；

图2示出了本发明实施例二B组制备出的堇青石蜂窝陶瓷的SEM扫描电镜图；

图3示出了本发明实施例二A，B组制备出的堇青石蜂窝陶瓷的容重对比图；

图4示出了本发明实施例二B组制备出堇青石蜂窝陶瓷所用的气化球磨机结构图；