堇青石质蜂窝陶瓷载体

作者:周燕;徐晓虹;陈虹 刊名:陶瓷研究 上传者:李坚怀

【摘要】催化转化器是当前治理汽车废气排放最主要的手段,载体则是其中最基本、最关键的因素。本文对堇青石质蜂窝陶瓷载体的制备、性能及应用等方面作了详细的论述,并指出我国今后应加大力度对其进行开发和研究,以满足日益迫切的环保需要。

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! 前 言 蜂窝陶瓷是造型像蜂窝状的一种多孔陶瓷,它具有高强度、低膨胀、耐热震性好、吸附性强、耐磨损等优点。目前广泛应用于汽车尾气净化器、柴油机烟尘粒子净化器、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的化学反应载体、窑炉隔热材料等。 蜂窝陶瓷可由多种材质制成,主要材质有:堇青石、莫来石、钛酸铝、氧化锆、碳化硅质及堇青———莫来石、堇青石———钛酸铝等复合基质。其中堇青石 ("#$%·"&’"%(·)*+%")以其高熔点(!,-).)、低热膨胀性、优良的机械强度等特点而被广泛应用于蜂窝陶瓷的生产。自!/0(年,美国康宁玻璃公司 (1234+4$ 5462372389:;)用挤出法生产出第一件蜂窝陶瓷载体以来,目前全世界蜂窝陶瓷载体的年销售量超过<=,===,===件以上。这一业绩使得蜂窝陶瓷载体成为世界上最重要的陶瓷产品之一。 " 蜂窝陶瓷的制备: !"# 蜂窝陶瓷制备的一般工艺流程如下: ">!>! 精选细粉状滑石、高岭土、氧化铝和其他形成堇青石的材料,按一定比例组成生料混合物———生料搅拌混合物———加入成型助剂和成孔剂———磨 细———练 泥———陈 腐———挤 压 成 型——— 干燥———烧成———烧成后处理———检验 ">!>" 将精选细粉状滑石、高岭土、氧化铝等原料合成堇青石熟料———磨细———加入成型助剂和成孔剂———陈泥———陈腐———挤压成型———干燥———烧成———烧成后处理———检验 ">!>( 将精选细粉状滑石、高岭土、氧化铝等原料合成堇青石熟料———磨细———加入部分生料———加入成型助剂和成孔剂———磨细———练泥———挤压成型———干燥———烧成———烧成后处理———检验 !"! 选择合理的化学组成 堇青石质蜂窝陶瓷以堇青石晶体为主晶相,因此制造堇青石蜂窝陶瓷的原材料主要是能形成堇青石的无机耐热材料。包括提供*+%"及&’"%(的粘土类原料、含#$的原料 (滑石、菱镁矿、绿泥石等)、氧化铝、硅石等主要原料。为了降低合成堇青石的热膨胀系数,选定适当生料组成是很重要的。据美国康宁公司报道,在*+%"—&’"%(—#$%三元相图中,存在一个低膨胀区,它包含了堇青石计量组成点和略偏#$%与 (或)偏&’"%(区。若化学组成位于低膨胀区,按化学计量式略偏向#$%或&’"%(区,则制得的堇青石蜂窝陶瓷将有更低的热 膨胀系数。 表!是几个实用的堇青石质蜂窝陶瓷的配方。 采用挤出成型的泥料,要求泥料的成型性能要好,因此各种添加剂的选择是十分必要的。添加剂 第 !0 卷第 ! 期"==" 年 ( 月 ?2@>!0 A2>! #836B>"==" 陶 瓷 研 究 1CD&#51 *EFG5C* H%FDA&’ I 收稿日期:"==!J!!J!" 堇青石质蜂窝陶瓷载体 周 燕!,徐晓虹",陈 虹( ( !>山东理工大学材料学院,">武汉理工大学材料学院,(>山东工陶院) 摘 要:催化转化器是当前治理汽车废气排放最主要的手段,载体则是其中最基本、最关键的因素。本文对堇青石质蜂窝陶瓷载体的制备、性能及应用等方面作了详细的论述,并指出我国今后应加大力度对其进行开发和研究,以满足日益 迫切的环保需要。 关 键 词:堇青石;蜂窝陶瓷;载体;催化净化器 中图分类号:EK!0,>0)L, 文献标识码:& 文章编号:!===J/</" ("==")=!J===/J=, 作者简介:周燕, (!/0"J)讲师,主要从事无机非金属材料教学与科研工作。 原 料 配比 !"#$% & ’ ( ) 高岭土 *+,-. ./,* .0,// 0.,1 滑 石 02,*. +2,.

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