一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法与流程

本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法。

背景技术：

随着我国经济飞速发展，人民生活水平不断提高，汽车产量巨大，汽车给人民生活带来巨大方便，但是对环境污染危害较重。因此对于尾气进行处理直观重要。汽车三元催化载体是尾气处理的重要环节，目前堇青石陶瓷由于其低热膨胀系数、良好高温性能、较大的比表面积、良好的吸附性能和较低成本等优势，被广泛应用于汽车三元催化载体中。

目前国内生产的三元催化载体，由于原材料的选取和生产工艺的制约，使其生产的三元催化载体具有较高的热膨胀系数，尚未达到国vi标准。而由于国家对排放标准的严格要求，国内各汽车主机厂只能购买美国和日本产品，导致整车厂生产受到制约，同时成本增加。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体，该载体中mgo、al2o3、sio2的摩尔比为2∶2∶5，包括以下质量百分比的原料：

高岭土72.24%；石英4%；氢氧化铝4.6%；菱镁矿19.16%；

按质量百分比计，所述原料中添加有4%的五氧化二钒和10%的甲基纤维素。

进一步地，所述高岭土、石英、氢氧化铝、菱镁矿、五氧化二钒和甲基纤维素的粒径均小于800目。

本发明还提供了上述一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，包括如下步骤：

s1、按上述的配方称取各组分；

s2、将称取的高岭土、石英、氢氧化铝、菱镁矿、五氧化二钒和甲基纤维素置于高速搅拌机内，搅拌速度为850转，搅拌时间为25min，搅拌混合均匀后，将混合物置于真空容器中混水搅拌，其中水占总分量的7%-8%，生成类似泥土的混合物；

s3、将所得的类似泥土的混合物置于模具中挤压成型，挤压成型的压力为190kg，挤压时间为10min，得成型混合物；

s4、将所得的成型混合物置于温度为70℃的烘箱内干燥处理9min后，进行烧结处理，即得。

进一步地，烧结的工艺参数为：首先以每分钟4℃的升温速度升温至350℃，然后以每分5℃的升温速度升温至900℃，最后以及每分20℃的速度升温至1350℃，保温3小时。

本发明采用固相反应烧结法制备汽车堇青石蜂窝陶瓷载体，经检测对比各项技术指标符合国vi标准，同时本专利研制的堇青石陶瓷载体热膨胀系数已达到美国康宁公司和日本njk公司的标准。

附图说明

图1为本发明实施例一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体，该载体中mgo、al2o3、sio2的摩尔比为2∶2∶5，通过以下方法制备所得：

s1、按质量百分比计，称取高岭土72.24%；石英4%；氢氧化铝4.6%；菱镁矿19.16%，并称取原料质量4%的五氧化二钒和原料质量10%的甲基纤维素；所述高岭土、石英、氢氧化铝、菱镁矿、五氧化二钒和甲基纤维素的粒径均小于800目；

s2、将称取的高岭土、石英、氢氧化铝、菱镁矿、五氧化二钒和甲基纤维素置于高速搅拌机内，搅拌速度为850转，搅拌时间为25min，搅拌混合均匀后，将混合物置于真空容器中混水搅拌，其中水占总分量的7%-8%，生成类似泥土的混合物；

s3、将所得的类似泥土的混合物置于模具中挤压成型，挤压成型的压力为190kg，挤压时间为10min，得成型混合物；

s4、将所得的成型混合物置于温度为70℃的烘箱内干燥处理9min后，进行烧结处理，首先以每分钟4℃的升温速度升温至350℃，然后以每分5℃的升温速度升温至900℃，最后以及每分20℃的速度升温至1350℃，保温3小时，即得。

经检测，本发明最后生产的高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体的热膨胀系数为0.63×10^-6℃^-1，其吸附性、高温性等各指标已达到美国康宁公司和日本njk公司的标准。

以上对本发明的具体实施例进行了描述；需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高性能汽车堇青石蜂窝陶瓷载体，该载体中MgO、Al2O3、SiO2的摩尔比为2∶2∶5，包括以下质量百分比的原料：高岭土72.24%；石英4%；氢氧化铝4.6%；菱镁矿19.16%；按质量百分比计，所述原料中添加有4%的五氧化二钒和10%的甲基纤维素。本发明采用固相反应烧结法制备汽车堇青石蜂窝陶瓷载体，经检测对比各项技术指标符合国VI标准，同时本专利研制的堇青石陶瓷载体热膨胀系数已达到美国康宁公司和日本NJK公司的标准。

技术研发人员：李清亮;刁泽邦
受保护的技术使用者：长春师范大学
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.04.12