汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料、制备方法及应用与流程

本发明涉及汽车尾气处理，尤其涉及汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料、制备方法及应用。

背景技术：

1、随着经济的发展，人均汽车保有量也不断增加，随之而来的问题是汽车尾气对环境的污染也越来越大。目前解决汽车尾气的问题主要是催化净化汽车尾气，而通过在蜂窝陶瓷上涂覆催化材料是现有光法使用的一种催化净化汽车尾气的方式。

2、目前，主流的蜂窝陶瓷为堇青石蜂窝陶瓷，该陶瓷存在热导率低、催化剂无法稳定附着在蜂窝陶瓷内壁和烧成的范围窄等问题，从而限制其使用。碳化硅蜂窝陶瓷则具有优良的力学性能、高热导率和低热膨胀系数等特性，因此在作为催化剂载体上具有良好的应用前景，蜂窝陶瓷的性能由于与其气孔率等密切相关，碳化硅蜂窝陶瓷则因孔结构的可控性较差制约在汽车尾气处理中的应用。因此亟需开发一种汽车尾气处理用的碳化硅蜂窝陶瓷材料，以解决上述问题。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料、制备方法及应用，制备的碳化硅蜂窝陶瓷材料气孔率高，且汽车尾气处理效果好。

2、本发明提出的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料包含如下重量份计的原料：粗氮化硅60-80份、细氮化硅10-30份、lizr0.25v2o6预烧粉1-10份、cenb2o7预烧粉1-3份、结合剂5-15份。

3、优选地，所述粗氮化硅的粒径为10-20μm，所述细氮化硅的粒径为0.1-1μm。

4、优选地，所述lizr0.25v2o6预烧粉由li2co3、zro2v2o5按化学计量比混合球磨后，在1150-1250℃下预烧2-4h。

5、优选地，所述cenb2o7预烧粉由ceo2和nb2o5按化学计量比混合球磨后在1100-1200℃下预烧1-3h。

6、优选地，所述结合剂由十二烷基二甲基苄基氯化铵和木质素磺酸钠按1:0.1-10的质量比混合。

7、本发明提出的上述汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料的制备方法，方法步骤如下：

8、s1：将粗氮化硅、细氮化硅、lizr0.25v2o6预烧粉、cenb2o7预烧粉和结合剂混合并挤压成型制得蜂窝状生坯；

9、s2：将干燥的蜂窝状生坯在惰性气体保护下于马弗炉中煅烧，制得汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料。

10、优选地，s2中干燥的温度80-100℃，时间6-12h。

11、优选地，s2中煅烧的温度为2150-2250℃，时间为1-3h。

12、本发明提出的上述汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料在汽车尾气处理中的应用。

13、本发明的有益技术效果：

14、本发明通过粗氮化硅和组合细氮化硅，并加入lizr0.25v2o6预烧粉、cenb2o7预烧粉和结合剂进行煅烧，制得的蜂窝陶瓷材料的气孔率更高；且通过对陶瓷材料的尾气处理性能进行测试，发现在未涂覆催化剂的情况下即能够对汽车尾气具有良好的处理效果；此外本发明的蜂窝陶瓷材料中加入的lizr0.25v2o6预烧粉、cenb2o7预烧粉不仅能够使陶瓷材料形成规则的气孔通道，而且还能够使蜂窝陶瓷材料具有良好的汽车尾气处理性能，且在提高陶瓷材料汽车尾气处理性能上具有一定的协同促进的作用；对于本发明的结合剂来说，主要起到提高物料分散的效果，且本发明的结合剂由十二烷基二甲基苄基氯化铵和木质素磺酸钠组成，进一步提高了陶瓷材料的气孔率，从而提高陶瓷材料的比表面积，使汽车尾气能够更充分的与陶瓷材料接触，提高汽车尾气的处理效率。

技术特征：

1.汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料，其特征在于，包含如下重量份计的原料：粗氮化硅60-80份、细氮化硅10-30份、lizr0.25v2o6预烧粉1-10份、cenb2o7预烧粉1-3份、结合剂5-15份。

2.根据权利要求1所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述粗氮化硅的粒径为10-20μm，所述细氮化硅的粒径为0.1-1μm。

3.根据权利要求1所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述lizr0.25v2o6预烧粉由li2co3、zro2v2o5按化学计量比混合球磨后，在1150-1250℃下预烧2-4h。

4.根据权利要求1所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述cenb2o7预烧粉由ceo2和nb2o5按化学计量比混合球磨后在1100-1200℃下预烧1-3h。

5.根据权利要求1所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述结合剂由十二烷基二甲基苄基氯化铵和木质素磺酸钠按1:0.1-10的质量比混合。

6.如权利要求1-5任一项所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：

7.根据权利要求6所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，s2中干燥的温度80-100℃，时间6-12h。

8.根据权利要求6所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，s2中煅烧的温度为2150-2250℃，时间为1-3h。

9.如权利要求1-5任一项所述的汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料在汽车尾气处理中的应用。

技术总结
本发明公开了汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料、制备方法及应用，该蜂窝陶瓷材料包含如下重量份计的原料：粗氮化硅60‑80份、细氮化硅10‑30份、LiZr0.25V2O6预烧粉1‑10份、CeNb2O7预烧粉1‑3份、结合剂5‑15份；该蜂窝陶瓷材料制备的方法步骤如下：S1：将粗氮化硅、细氮化硅、LiZr0.25V2O6预烧粉、CeNb2O7预烧粉和结合剂混合并挤压成型制得蜂窝状生坯；S2：将干燥的蜂窝状生坯在惰性气体保护下于马弗炉中煅烧，制得汽车尾气处理用蜂窝陶瓷材料。本发明制备的碳化硅蜂窝陶瓷材料气孔率高，且汽车尾气处理效果好。

技术研发人员：张轲轲,蒋学鑫
受保护的技术使用者：安徽壹石通材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15