[发明专利]一种窄孔径分布的堇青石陶瓷蜂窝过滤体及其制备方法

权利要求书

1.一种堇青石陶瓷蜂窝过滤体，其特征在于，其包含堇青石的多孔陶瓷，其具有以下性质：总孔隙率％P不小于60％，孔径分布D_f不大于0.45，D₅不小于8μm；

其中，所述的孔径分布D_f＝(D₅₀-D₁₀)/D₅₀，D₅₀和D₁₀表示孔径值，D₅₀＞D₁₀；D₅₀表示满足以下条件的孔径：孔径小于D₅₀的孔占总孔隙的50％；D₁₀表示满足以下条件的孔径：孔径小于D₁₀的孔占总孔隙的10％；

D₅表示满足以下条件的孔径：孔径小于D₅的孔占总孔隙的5％；

所述堇青石陶瓷蜂窝过滤体在25-800℃的范围内的热膨胀系数CTE＜7×10^-7/K；

所述堇青石陶瓷蜂窝过滤体由包括下述步骤的方法制备得到：将提供的堇青石陶瓷蜂窝过滤体生坯进行烧结制得所述的堇青石陶瓷蜂窝过滤体；

其中，所述的烧结的步骤包括：

1)第一升温阶段：将所述生坯按照第一升温速率升温至第一温度，所述第一升温速率为70-125℃/h，所述第一温度为140-160℃；

2)第二升温阶段：将所述生坯按照第二升温速率从第一温度升温至第二温度，所述第二升温速率小于第一升温速率，所述第二温度为230-280℃，所述第二升温速率为10-30℃/h；

3)第三升温阶段：将所述生坯按照第三升温速率从第二温度升温至第三温度，所述第三升温速率小于或等于第一升温速率，所述第三温度为1200-1300℃；

4)第四升温阶段：将所述生坯按照第四升温速率从第三温度升温至保温温度，所述第四升温速率小于或等于第一升温速率，所述保温温度大于第三温度，所述保温温度为1415-1430℃，所述保温时间为不低于6h且小于30h；和

5)保温阶段：将所述生坯在所述保温阶段保持一段时间后降温，制得所述的堇青石陶瓷蜂窝过滤体；

其中，所述堇青石陶瓷蜂窝过滤体的直径为200mm以下，长度直径比为1:3-3:1；

所述蜂窝过滤体生坯由包括下述步骤的方法制得：将原料组合物、造孔剂、粘结剂、润滑剂混合形成陶瓷初混物，将陶瓷初混物增塑后制得，所述造孔剂选自树脂、发泡微球和塑料小球中的至少一种；

所述第三升温阶段包括：

第A升温阶段：将所述生坯按照第A升温速率从第二温度升温至第A温度，所述第A升温速率小于或等于第一升温速率，所述第A温度为450-500℃，所述第A升温速率为80-120℃/h；

第B升温阶段：将所述生坯按照第B升温速率从第A温度升温至第B温度，所述第B升温速率小于第一升温速率，所述第B温度为580-640℃，所述第B升温速率为5-15℃/h。

2.根据权利要求1所述的堇青石陶瓷蜂窝过滤体，其特征在于，所述总孔隙率(％P)为60％-65％，孔径分布D_f不大于0.43，所述D₅不小于9μm。