本发明涉及多孔陶瓷技术领域，特别涉及一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷及其制备方法。
背景技术：
国内对汽车排放标准加严，相比上一标准，其中氮氧化物排放限值严格了25%—28%、颗粒物排放限值严格了82%，并增加了污染控制新指标颗粒物粒子数量，以原有的蜂窝陶瓷载体制作水平，其不能增加催化反应场所的比表面积，对降低排放的整个后处理系统来说起不到积极作用。为此，我们提出一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷及其制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷，原料包括以下组分：高纯度片状滑石粉35-45wt.%、水合氧化铝微粉1-5wt.%、水洗高岭土粉5-10wt.%、煅烧高岭土粉5-10wt.%、99级α-氧化铝粉20-30wt.%、石英片状微粉10-15wt.%、堇青石生粉3-5wt.%、液体表面活性剂2-3wt.%、粉体表面活性剂0.5-2wt.%、增塑剂2-3wt.%、内润滑剂1.8-2.3wt.%、外润滑剂1.8-2.3wt.%、高纯水22-28wt.%。
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将堇青石生粉除水后进行球磨处理，过180-200目超声震动筛网作为备用材料；
（2）、将步骤（1）取得的堇青石生粉、高纯度片状滑石粉、水合氧化铝微粉、水洗高岭土粉、煅烧高岭土粉、99级α-氧化铝粉、石英片状微粉和粉体表面活性剂进行高速混合处理，混合速度为3000-5000rpm，混合时间为20-30min，得混合粉体原料备用；
（3）、向步骤（2）制得的混合粉体原料内添加增塑剂，继续进行高速混合处理，混合速度为3000-5000rpm，混合时间为5-10min，然后添加液体表面活性剂持续进行高速混合处理，混合速度为3000-5000rpm，混合时间为5-10min，然后添加内润滑剂和高纯水持续进行高速混合处理，混合速度为3000-5000rpm，混合时间为20-25min，最后加入外润滑剂，控制混合速度为3000-5000rpm，混合时间为2-3min，结束混合工作，得混合料备用；
（4）、将步骤（3）所得的混合料进行低速、高扭矩捏合工作，混合速度为500-1000rpm，混合时间为20-30min，得混合料备用；
（5）、将步骤（4）所得的混合料置于恒温恒湿的车间放置20-40h，然后在该恒温恒湿车间内将混合料依次进行60目、80目、100目螺旋挤压过筛工作，进行除杂、均化处理，得混合粉料备用；
（6）、将步骤（5）所得的混合粉料进行真空度不低于90公斤力的设备中初步挤压成型，制备成高密度泥柱，使高密度泥柱密度＞1.5g/cm3，利用高速循环液控制泥柱各个部分温差不超过2℃；
（7）、将步骤（6）所得的高密度泥柱利用电火花切割设备进行切割处理，控制切割速度5-15m/s，横槽、纵槽相互垂直，槽宽偏差小于0.01mm.槽沟壁表面粗糙度ra为0.1～0.8μm，将切割后的坯体进行微波快速定型、然后初步加工后进行烧制，控制窑炉烧制过程中高温度段压力正压不低于20pa，波动不高于5pa，将烧结完成后的坯体进行精细尺寸加工，外层做保护处理，既得成品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的蜂窝多孔陶瓷大大增加了载体的几何表面积和改善了抗热冲击性能，通过本发明的制备方法生产的蜂窝多孔陶瓷能够有效提高生产效率，提高产品的性能。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷，原料包括以下组分：高纯度片状滑石粉35wt.%、水合氧化铝微粉1wt.%、水洗高岭土粉5wt.%、煅烧高岭土粉5wt.%、99级α-氧化铝粉20wt.%、石英片状微粉10wt.%、堇青石生粉3wt.%、液体表面活性剂2wt.%、粉体表面活性剂0.5wt.%、增塑剂2wt.%、内润滑剂1.8wt.%、外润滑剂1.8wt.%、高纯水22wt.%。
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将堇青石生粉除水后进行球磨处理，过180目超声震动筛网作为备用材料；
（2）、将步骤（1）取得的堇青石生粉、高纯度片状滑石粉、水合氧化铝微粉、水洗高岭土粉、煅烧高岭土粉、99级α-氧化铝粉、石英片状微粉和粉体表面活性剂进行高速混合处理，混合速度为3000rpm，混合时间为20min，得混合粉体原料备用；
（3）、向步骤（2）制得的混合粉体原料内添加增塑剂，继续进行高速混合处理，混合速度为3000rpm，混合时间为5min，然后添加液体表面活性剂持续进行高速混合处理，混合速度为3000rpm，混合时间为5min，然后添加内润滑剂和高纯水持续进行高速混合处理，混合速度为3000rpm，混合时间为20min，最后加入外润滑剂，控制混合速度为3000rpm，混合时间为2min，结束混合工作，得混合料备用；
（4）、将步骤（3）所得的混合料进行低速、高扭矩捏合工作，混合速度为500rpm，混合时间为20min，得混合料备用；
（5）、将步骤（4）所得的混合料置于恒温恒湿的车间放置20h，然后在该恒温恒湿车间内将混合料依次进行60目、80目、100目螺旋挤压过筛工作，进行除杂、均化处理，得混合粉料备用；
（6）、将步骤（5）所得的混合粉料进行真空度不低于90公斤力的设备中初步挤压成型，制备成高密度泥柱，使高密度泥柱密度＞1.5g/cm3，利用高速循环液控制泥柱各个部分温差不超过2℃；
（7）、将步骤（6）所得的高密度泥柱利用电火花切割设备进行切割处理，控制切割速度5m/s，横槽、纵槽相互垂直，槽宽偏差小于0.01mm.槽沟壁表面粗糙度ra为0.1μm，将切割后的坯体进行微波快速定型、然后初步加工后进行烧制，控制窑炉烧制过程中高温度段压力正压不低于20pa，波动不高于5pa，将烧结完成后的坯体进行精细尺寸加工，外层做保护处理，既得成品。
实施例2：
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷，原料包括以下组分：高纯度片状滑石粉40wt.%、水合氧化铝微粉3wt.%、水洗高岭土粉8wt.%、煅烧高岭土粉8wt.%、99级α-氧化铝粉25wt.%、石英片状微粉13wt.%、堇青石生粉7wt.%、液体表面活性剂2.5wt.%、粉体表面活性剂1wt.%、增塑剂2.5wt.%、内润滑剂2wt.%、外润滑剂2wt.%、高纯水25wt.%。
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将堇青石生粉除水后进行球磨处理，过190目超声震动筛网作为备用材料；
（2）、将步骤（1）取得的堇青石生粉、高纯度片状滑石粉、水合氧化铝微粉、水洗高岭土粉、煅烧高岭土粉、99级α-氧化铝粉、石英片状微粉和粉体表面活性剂进行高速混合处理，混合速度为4000rpm，混合时间为25min，得混合粉体原料备用；
（3）、向步骤（2）制得的混合粉体原料内添加增塑剂，继续进行高速混合处理，混合速度为4000rpm，混合时间为8min，然后添加液体表面活性剂持续进行高速混合处理，混合速度为4000rpm，混合时间为8min，然后添加内润滑剂和高纯水持续进行高速混合处理，混合速度为4000rpm，混合时间为8min，最后加入外润滑剂，控制混合速度为4000rpm，混合时间为2.5min，结束混合工作，得混合料备用；
（4）、将步骤（3）所得的混合料进行低速、高扭矩捏合工作，混合速度为800rpm，混合时间为25min，得混合料备用；
（5）、将步骤（4）所得的混合料置于恒温恒湿的车间放置30h，然后在该恒温恒湿车间内将混合料依次进行60目、80目、100目螺旋挤压过筛工作，进行除杂、均化处理，得混合粉料备用；
（6）、将步骤（5）所得的混合粉料进行真空度不低于90公斤力的设备中初步挤压成型，制备成高密度泥柱，使高密度泥柱密度＞1.5g/cm3，利用高速循环液控制泥柱各个部分温差不超过2℃；
（7）、将步骤（6）所得的高密度泥柱利用电火花切割设备进行切割处理，控制切割速度10m/s，横槽、纵槽相互垂直，槽宽偏差小于0.01mm.槽沟壁表面粗糙度ra为0.5μm，将切割后的坯体进行微波快速定型、然后初步加工后进行烧制，控制窑炉烧制过程中高温度段压力正压不低于20pa，波动不高于5pa，将烧结完成后的坯体进行精细尺寸加工，外层做保护处理，既得成品。
实施例3：
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷，原料包括以下组分：高纯度片状滑石粉45wt.%、水合氧化铝微粉5wt.%、水洗高岭土粉10wt.%、煅烧高岭土粉10wt.%、99级α-氧化铝粉30wt.%、石英片状微粉15wt.%、堇青石生粉5wt.%、液体表面活性剂3wt.%、粉体表面活性剂2wt.%、增塑剂3wt.%、内润滑剂2.3wt.%、外润滑剂2.3wt.%、高纯水28wt.%。
一种薄壁、高比表面积蜂窝多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将堇青石生粉除水后进行球磨处理，过200目超声震动筛网作为备用材料；
（2）、将步骤（1）取得的堇青石生粉、高纯度片状滑石粉、水合氧化铝微粉、水洗高岭土粉、煅烧高岭土粉、99级α-氧化铝粉、石英片状微粉和粉体表面活性剂进行高速混合处理，混合速度为5000rpm，混合时间为30min，得混合粉体原料备用；
（3）、向步骤（2）制得的混合粉体原料内添加增塑剂，继续进行高速混合处理，混合速度为5000rpm，混合时间为10min，然后添加液体表面活性剂持续进行高速混合处理，混合速度为5000rpm，混合时间为10min，然后添加内润滑剂和高纯水持续进行高速混合处理，混合速度为5000rpm，混合时间为25min，最后加入外润滑剂，控制混合速度为5000rpm，混合时间为3min，结束混合工作，得混合料备用；
（4）、将步骤（3）所得的混合料进行低速、高扭矩捏合工作，混合速度为1000rpm，混合时间为30min，得混合料备用；
（5）、将步骤（4）所得的混合料置于恒温恒湿的车间放置40h，然后在该恒温恒湿车间内将混合料依次进行60目、80目、100目螺旋挤压过筛工作，进行除杂、均化处理，得混合粉料备用；
（6）、将步骤（5）所得的混合粉料进行真空度不低于90公斤力的设备中初步挤压成型，制备成高密度泥柱，使高密度泥柱密度＞1.5g/cm3，利用高速循环液控制泥柱各个部分温差不超过2℃；
（7）、将步骤（6）所得的高密度泥柱利用电火花切割设备进行切割处理，控制切割速度15m/s，横槽、纵槽相互垂直，槽宽偏差小于0.01mm.槽沟壁表面粗糙度ra为0.8μm，将切割后的坯体进行微波快速定型、然后初步加工后进行烧制，控制窑炉烧制过程中高温度段压力正压不低于20pa，波动不高于5pa，将烧结完成后的坯体进行精细尺寸加工，外层做保护处理，既得成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。