[发明专利]一种制备具有针状晶体结构的莫来石多孔蜂窝陶瓷的方法

摘要

本发明涉及一种制备具有针状晶体结构的莫来石多孔蜂窝陶瓷的方法。本方法利用如各种工业纯的高岭土、氧化铝、氧化硅等含Al、Si原料，按照Al2O3/SiO2摩尔比从3∶2到2∶1的范围内进行配料，再外加适量的纳米级含第一过渡元素的氧化物MxOy及碱金属、碱土金属化合物或含有这些化合物的矿物原料中的一种或多种混合而成的矿化剂；适量的F化物MFx或含F矿物原料的催化剂，经过过筛、混合以上原料并添加适量的成型剂，成型成坯体干燥后，最后采用两段式焙烧合成技术进行烧成。本发明方法可采用廉价原料，并自制合成了独有的纳米级复合催化剂、矿化剂；利用气固相反应的原理，在较低的温度下，采用两段式焙烧合成技术一次烧成，可以连续制备整体具有针状晶体结构的莫来石蜂窝陶瓷，具有低成本以及高效率的特点。

主权项

一种制备具有针状晶体结构的莫来石多孔蜂窝陶瓷的方法，其特征是以工业纯的含Al、Si的矿物原料和\或混合氧化铝、氢氧化铝、氧化硅其中的一种或一种以上物质为原料，按照Al2O3/SiO2摩尔比从3∶2到2∶1的范围内进行配料，再外加适量的纳米级的催化剂、矿化剂的复合物，将以上原料添加适量的成型剂，成型成坯体干燥后，最后采用两段式焙烧合成技术进行烧成；所述复合物中的矿化剂为含Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等第一过渡元素的氧化物MxOy，以及Li、Ca、Mg、Sr、K、Na等碱金属、碱土金属化合物，或者含有这些化合物的矿物原料，矿化剂为其中的一种或两种及两种以上的混合物，矿化剂添加的量按照总质量的0.1～15％的比例添加；所述复合物中的催化剂包括F化物MFx，如NaF、KF、MgF2、CaF2、AlF3、SiF4、CF4、BiF5、PtF6、IF7等，以及含F的矿物原料，如萤石、冰晶石、氟磷灰石、氟铝石等，催化剂为其中的一种或两种及两种以上的混合物；催化剂添加的量按照总质量的0.1～15％的比例添加；所述的两段式焙烧合成技术是指将干燥好的坯体首先在敞开的体系中，将坯体加热至温度T1，然后将坯体处于密闭的条件下，将坯体加热至温度T2，保温一定的时间t1，再升温至烧结温度T3，保温一定的时间t2。T1的温度范围为200℃～600℃，T2的温度范围为700℃～1100℃，T3的温度范围为1200℃～1700℃；时间t1的范围为10～360min，时间t2的范围为10～360min。