[发明专利]一种具有孔梯度结构的汽油机颗粒捕集器陶瓷滤芯的制备方法

权利要求书

1.一种具有孔梯度结构的汽油机颗粒捕集器滤芯的制备方法：其特征步骤如下：

(1)将陶瓷纤维短切处理后通过标准筛筛分，得到多种长径比不同的短切纤维；

(2)将步骤(1)中过筛后的短切纤维分别与粘结剂溶液混合，得到纤维浆料；

(3)按照纤维长径比从大到小的顺序，将纤维浆料依次倒入底部带孔并铺有一层滤网的模具中，进行抽滤，得到孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯湿坯；

(4)将得到的纤维多孔陶瓷滤芯湿坯干燥得到干坯；

(5)将纤维多孔陶瓷滤芯干坯放入马弗炉中，烧结获得孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯；

(6)将孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯浸渍到催化剂浆料中，使陶瓷滤芯负载催化剂；

(7)将得到的已负载催化剂的陶瓷滤芯热处理，得到可催化再生的孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(1)所用的陶瓷纤维是硅酸铝纤维、莫来石纤维活碳化硅纤维，纤维直径为1～10μm，短切方法是采用高速搅拌机机械剪切，经过筛后的陶瓷纤维平均长径比分布范围是10～150。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(2)中的粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、水玻璃、纳米氧化硅或氧化铝水基悬浮液，粘结剂质量分数为10％～20％，陶瓷纤维用量占粘结剂溶液体积分数的2％～10％，用搅拌机搅拌至分散均匀。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(3)中真空抽滤设备采用带有阀门的固液分离装置，选择2～5种长径比不同纤维浆料，按照纤维长径比从大到小的顺序，依次注入模具，之后，将阀门开启，开动真空泵进行抽滤，得到孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯湿坯。

每次注入浆料，都要待上一次浆料中的纤维完全沉降之后再进行，确保注料过程不会干扰已沉降纤维层的稳定状态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是将步骤(4)中的孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯湿坯在60～80℃下烘干固化，得到干坯。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是将步骤(5)中的孔梯度纤维多孔陶瓷滤芯干坯放入马弗炉中，烧结条件是以2℃/min～4℃/min的升温速率加热到200℃，再以4℃/min～6℃/min的升温速率加热到至1300℃～1600℃后，保温2h～4h，然后随炉冷却，获得孔梯度纤维多孔汽油机颗粒捕集器陶瓷滤芯。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(6)先将纤维多孔陶瓷滤芯放在真空室内排除空气，然后将坯体浸渍到催化剂浆料中，催化剂含量为5％～10％，放到真空室内抽真空，直到不再产生气泡后取出负载催化剂的陶瓷滤芯载体，真空抽滤以排除多余的浆料。

8.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(6)催化剂是Pt、Au、A的金属催化剂；V₂O₅、MoO₃或Fe2O3的金属氧化物催化剂；或La_1-xK_xCoO₃、La_1-xSr_xCoO₃的钙钛矿型催化剂。

9.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(7)将负载催化剂的纤维多孔陶瓷滤芯置于50℃的烘箱中干燥4～6h，再以4℃/min～6℃/min，升温至300℃～500℃，保温2～3h。