專利名稱：壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，主要用于柴油機尾氣微粒的捕集，屬陶 瓷載體燒結(jié)制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
專利申請?zhí)?00610008498.1、名稱'納米低溫?zé)Y(jié)型高純碳化硅蜂窩捕集器的制造方法"， 該方法采用常壓燒結(jié)，其燒結(jié)溫度范圍為1700~2100°C，保溫時間為0.5 4.5小時。其存在的 不足之處 一是由于背景技術(shù)采用納米碳化硅或納米氧化硅作為燒結(jié)助劑，不僅在高溫下無 法促成純碳化硅的成型，而且試驗中也無法制造出實用壁流式蜂窩陶瓷載體；二是由于缺乏 燒結(jié)溫度的具體控制工藝，因此根本無法在1700 210(TC的范圍內(nèi)燒結(jié)成型。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計一種能夠通過對燒結(jié)爐窯溫度曲線的控制 及燒結(jié)過程的保護，實現(xiàn)壁流式蜂窩陶瓷載體的成功燒結(jié)。設(shè)計方案為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。(一)材料及配方的構(gòu)成作為陶瓷蜂窩催化劑載體 的應(yīng)用，由擠壓生產(chǎn)的大量通道的陶瓷載體已是眾所周知，交替堵塞通道的前端和后端，強 迫氣體由多孔通道壁流過(所以稱為壁流式過濾器)。通常采用每平方英寸200 (或300)個 方形通道，壁厚約350-400 tim的蜂房整體結(jié)構(gòu)，某些情況下，在過濾器進口端采用大的蜂 房以增加灰的儲蓄能力(稱為八方蜂房或波狀蜂房)。過濾器的總尺寸取決于引擎保持低背壓的排氣體積，對于乘用車的典型的標(biāo)準(zhǔn)直徑 144mm(5.66英寸),長度152mm(6英寸),容積約2.5升,過濾面積約1.92m、對蜂房密度200cpsi), 得到幾cm/s的過濾速度。新過濾器在排氣體積900kg/h范圍的典型壓降約3500—5000pa，大致由過濾壁、通道摩 擦及收宿/擴展各占三分之一引起，工作期間壓降增加，例如對于7g/L的灰聚積壓達到30， 000—40， 000 pa，負載能力為防止再生期間過濾器的損壞限制在9 12g/L (對SiC材質(zhì))。采用不同結(jié)構(gòu)和結(jié)合顆粒的碳化硅陶瓷，是用于非常不同的工業(yè)應(yīng)用，其中的一些象硅 酸鹽結(jié)合碳化硅或重結(jié)晶碳化硅，存在固有的孔隙，其它的象無壓燒結(jié)碳化硅(SiC)或低壓 燒結(jié)碳化硅(LPS-SiC)，最初發(fā)展作為致密材料。所有這些材料都可以調(diào)整為可控多孔材料， 可以用作柴油機微粒過濾器的燒制。
1、 壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方含由純碳化硅、成型劑、潤滑劑、面粉、水構(gòu)成，是本 發(fā)明的特征之一。純碳化硅是構(gòu)成陶瓷載體的骨架，它具有耐高溫、不變形的特點，是壁流 式蜂窩陶瓷載體的主導(dǎo)成份；成型劑是純碳化硅成型骨架的關(guān)鍵，它能夠使純碳化硅攪拌成 泥，系壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯成形的關(guān)鍵成份；潤滑劑的目的，是確保壁流式蜂窩陶瓷載 體泥坯在擠出成形時，其表面光滑，光潔度好；面粉添加劑是壁流式蜂窩陶瓷載體能否形成 蜂窩狀的關(guān)鍵，由于面粉具有粘接和高溫燃燒氣化的功能，因此在壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯 攪拌擠出成型時， 一是面粉起粘接劑的作用，與成型劑一同使壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯具有 良好的粘性，確保擠出成型，二是在燒制成型時，由于壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯是在 1700 210(TC的高溫下燒制，均勻分布在壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯內(nèi)的面粉在高溫的作用下， 被燃燒掉，使壁流式蜂窩陶瓷載體形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)本申請的設(shè)計目的。2、 壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方中各組份含量的選擇，是本發(fā)明的特征之二。各組份比 例的構(gòu)成是否實現(xiàn)本申請的關(guān)鍵所在，由于各組份的參數(shù)對實現(xiàn)本申請的質(zhì)量及技術(shù)效果有 著直接的影響，因此各組份參數(shù)的選擇必須滿足其所設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)，才能達到預(yù)期的技術(shù) 效果。①本申請成型劑和潤滑劑分別選擇為4 7。/。的目的在于既要滿足壁流式蜂窩陶瓷載 體泥坯的成型及泥坯的光滑度，又要控制泥坯燒制成型后的微縮量，否則，不但整體壁流式 蜂窩陶瓷載體達不到設(shè)計要求，而且無法確保微孔成形質(zhì)量，直接影響到柴油機尾氣微粒的 捕集，因此成型劑組份參數(shù)的選擇是本申請的關(guān)鍵所在。②本申請面粉選擇為0.5 1.5%的 目的在于 一是與成型劑一同混合構(gòu)成純碳化硅的粘接劑，確保壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯的 成型，二是確保壁流式蜂窩陶瓷載體泥坯在此燒制成型的過程中呈蜂窩載體，以及蜂窩載體 的成形質(zhì)量。量太少，蜂窩載體中的蜂窩數(shù)量少，無法形成既相互連通，又相互支撐的載體， 有可能導(dǎo)致蜂窩狀微孔間的導(dǎo)通不暢或不導(dǎo)通，量太多，雖然滿足了蜂窩狀微孔間的導(dǎo)通， 但是大大降低了蜂窩狀微孔與微孔間的支撐，強度不夠，雖然微孔間暢通，但捕集效果降低 且易破損。其技術(shù)方案壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)，純碳化硅65 75%、成型 劑4 7%、潤滑劑4 7%、面粉0.5 1.5%、水10 20%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體 骨料；成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。(二)燒結(jié)成型重結(jié)晶碳化硅是一種純的碳化硅材料，通過由雙峰分布的碳化硅粉組成的混合料，在保 護氣氛下(氬氣)超過220(TC的溫度生產(chǎn)。小的碳化硅晶粒升華及凝結(jié)的結(jié)果使晶粒生長， 殘余的粗粒骨架被結(jié)合。采用特別的添加劑得到片晶結(jié)構(gòu)， 一般為50%孔隙率及10U m的窄 孔徑分布。 碳化硅過濾器通常分割成橫斷面約35mmX35mm蜂窩體塊，用含有硅酸鋁纖維、碳化 硅粉和二氧化硅結(jié)合劑的低模數(shù)粘結(jié)劑粘結(jié)成總體，以滿足在不均勻再生期間，由于碳化硅 的熱膨脹系高于堇青石，因而本申請以碳化硅為主要成份燒制蜂窩狀陶瓷捕集器。1、 將壁流式蜂窩陶瓷載體坯(簡稱坯體)放入爐窯抽真空，然后一設(shè)定的溫度逐步升溫， 是本發(fā)明的特征之三。這樣做的目的在于 一是爐窯溫度的逐步升高，不僅可以將坯體內(nèi)濕 汽蒸發(fā)出來，而且可以有效地避免快速升溫所造成的坯體外干內(nèi)濕、濕氣無法排出的缺陷， 更重要的是滿足了烘干坯體所需的初始真空度。2、 爐窯升溫?zé)Y(jié)過程中，采用保護性氣體保護燒蜂窩狀陶瓷捕集器，是本發(fā)明的特征之 四。保護性氣體通入爐窯內(nèi)的目的在于 一是受碳化硅分結(jié)構(gòu)的制約，用碳化硅材料成形的坯體在爐窯的燒制過程中，不允許與空氣接觸， 一旦碳化硅坯體在燒制的過程中與空氣接觸，將導(dǎo)致碳化硅的重結(jié)晶被氧化，無法形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，只能形成毫無強度的灰粉；二是同理， 用于放置碳化硅坯體的模具在爐窯的燒制過程中，如果與空氣接觸，其模具將會被氧化，與 碳化硅坯體產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致坯體及坯體模具的報廢；三是由于在爐窯內(nèi)的碳化硅坯體在高溫 燒結(jié)狀態(tài)，構(gòu)成坯體的配方科學(xué)、燒制工藝曲線溫度合理，就會形成蜂窩狀重結(jié)晶的碳化硅 陶瓷捕集器，因此采用保護性氣體燒制蜂窩狀陶瓷捕集器，對于本申請而言顯得尤為重要， 必須通過窯窯燒結(jié)、實驗、對比，才能找出其最佳的燒制方法。3、 碳化硅坯體燒制在升溫的過程中、保溫，是本發(fā)明的特征之五，由于碳化硅分子在高 溫下的熔融重結(jié)晶條件，受其溫度的制約，既要使其處于重結(jié)晶的熔融狀態(tài)，又不能連續(xù)升 溫，否則由于溫升過度而造成重結(jié)晶化為灰粉。本申請采在升溫過程中保溫，既滿足了碳化 硅重結(jié)晶所需的熔融溫度，又能夠使碳化硅重結(jié)晶在熔融狀態(tài)下保溫、冶煉，最終形具有高 強度的重結(jié)晶碳化硅陶瓷捕集器。其技術(shù)方案壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法①將壁流式蜂 窩陶瓷載體坯放入爐窯中，在真空中80Pa 150Pa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空， 當(dāng)爐窯以8 15tVmin溫度升高至780。C 82(TC時，保溫0. 3 0. 7小時，②當(dāng)爐窯以3 8 。C/min溫度至155(TC 165(TC時，保溫0.3 0.7小時，③停止抽真空，打開保護性氣體閥， 當(dāng)爐窯2 5t7min溫度升至185(TC 195(TC的同時，以1 4m7min速度向爐窯內(nèi)充入保護 性氣體，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，然后保溫0.5 1.5個小時，④當(dāng)爐窯以1 3 。C/min升至2050 215(TC的同時，保護性氣體以2. 5 3. 5cmVmin速度向爐窯內(nèi)充入，然后 以0.2 1.5tVmin的速度繼續(xù)升高爐溫至2150 225(TC，保溫2. 5 3. 5小時后、以0. 5 2cmVmin速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，降溫至IO(TC以下時關(guān)掉保護性氣體閥、出爐。本發(fā)明與背景技術(shù)相比， 一是爐窯升溫與保溫相結(jié)合，不僅確保蜂窩狀坯體的燒結(jié)成型質(zhì)量，
而且確保了坯體燒結(jié)后的陶瓷強度；二是爐窯采用保護性氣體保護燒制工藝，既滿足了碳化 硅重結(jié)晶所需的熔融溫度，又能夠使碳化硅重結(jié)晶在熔融狀態(tài)下保溫、冶煉，最終形成具有 高強度的重結(jié)晶碳化硅蜂窩狀陶瓷捕集器。


圖1是壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法的曲線示意圖。
具體實施例方式實施例1:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)含純碳化硅65 75%、成型劑4 7%、 潤滑劑4 7%、面粉0.5 1.5%、水10 20%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型 劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例2:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)含純碳化硅65%、成型劑7%、潤滑 劑7%、面粉1.5%、水19.5%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基纖維 素；潤滑劑是桐油。實施例3:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)含純碳化硅75%、成型劑4%、潤滑劑4%、面粉0.5%、水16.5%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基纖維 素；潤滑劑是桐油。實施例4:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)含純碳化硅70%、成型劑5.5%、潤 滑劑5.5%、面粉1%、水18%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基纖維 素；潤滑劑是桐油。實施例5:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)含純碳化硅71.94%、成型劑5.4%、 潤滑劑5.4%、面粉0.72%、水16.18%。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲 基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例6:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(拌一鍋料)含純碳化硅20千克、成型劑1.5 千克、潤滑劑1.6千克、面粉200克、水4.5千克。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成 型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例7:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)由純碳化硅65 75%、成型劑4 7%、 潤滑劑4 7%、面粉0.5 1.5%、水10 20%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料； 成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例8:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)由純碳化硅65%、成型劑7%、潤滑 劑7%、面粉1.5%、水19.5%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基 纖維素；潤滑劑是桐油。
實施例9:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)由純碳化硅75%、成型劑4%、潤滑 劑4%、面粉0.5%、水16.5%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例10:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)由純碳化硅70%、成型劑5.5%、潤滑劑5.5%、面粉1%、水18%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲基 纖維素；潤滑劑是桐油。實施例lh壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)由純碳化硅71.94%、成型劑5.4%、 潤滑劑5.4%、面粉0.72%、水16.18%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是 指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例12:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(拌一鍋料)由純碳化硅20千克、成型劑1.5 千克、潤滑劑1.6千克、面粉200克、水4.5千克構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料； 成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例13:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)基本由純碳化硅65 75%、成型劑 4 7%、潤滑劑4 7%、面粉0.5 1.5%、水10 20%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載 體骨料；成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例14:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)基本由純碳化硅65%、成型劑7%、 潤滑劑7%、面粉1.5%、水19.5%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指 甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例15:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)基本由純碳化硅75%、成型劑4%、 潤滑劑4%、面粉0.5%、水16.5%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指 甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例16:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比)基本由純碳化硅70%、成型劑5.5%、 潤滑劑5.5%、面粉1%、水18%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是指甲 基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例17:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(重量比):基本由純碳化硅71.94%、成型劑5.4%、 潤滑劑5.4%、面粉0.72%、水16.18%構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體骨料；成型劑是 指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。實施例18:壁流式蜂窩陶瓷載體坯配方(拌一鍋料)基本由純碳化硅20千克、成型劑 1.5千克、潤滑劑1.6千克、面粉200克、水4.5千克構(gòu)成。純碳化硅為壁流式蜂窩陶瓷載體 骨料；成型劑是指甲基纖維素；潤滑劑是桐油。
實施例19:在實施例1 18的基礎(chǔ)上，壁流式蜂窩陶瓷載體配料拌泥方法，①拌勻重 量為65 75%純碳化硅和4 7%甲基纖維素混合粉末，將重量為65 75%純碳化硅和重量為 4 7%甲基纖維素倒入攪拌機里面后進行攪拌，使碳化硅粉末和甲基纖維素粉末能混合均勻， 由于碳化硅和甲基纖維素都為粉末，極易飛揚開來，所以在倒的時候應(yīng)當(dāng)盡量將盛碳化硅和 甲基纖維素的容器口靠近攪拌機內(nèi)底部；其次，由于甲基纖維素粉末比碳化硅粉末輕，在攪 拌過程中會往攪拌機滾桶邊壁上跑，因此要將邊上的粉末往中間翻，使碳化硅粉末和甲基纖 維素粉末能混合均勻。②攪拌純碳化硅和甲基纖維素混合粉5 15分鐘(5 15分鐘內(nèi)任選) 后，由于攪拌機對邊上和底部某些地方不能攪拌到，這些地方會有泥料黏結(jié)，所以要不時地 將攪拌機底部和邊上的泥往中間翻，以便攪拌均勻，然后將重量為0.5 1.5%面粉和重量為 10 20%水混合的面粉水溶液拌勻后邊攪拌邊倒入攪拌機里面，待全部的面粉水溶液倒入攪 拌機后攪拌10 30分鐘(10 30分鐘內(nèi)任選)且使泥料充分拌勻，由于面粉是難溶于水的， 所以長時間放置的面粉水溶液里會有大量面粉沉淀，因此在加入前須再次攪拌面粉水溶液使 其充分均勻，為了防止面粉溶液中一些沉淀小顆粒倒入攪拌機內(nèi)，采用濾網(wǎng)過濾面水，也就 是說，面粉溶液經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進入攪拌機； 在拌好的泥料中加入重量為4 7%桐油，攪拌 10 30分鐘(10 30分鐘內(nèi)任選)后，泥料有黏性、容易黏結(jié)在一起時，泥料拌好，將泥料 放到一個容器里裝起來，將其密封起來，確保泥料中的水分不會蒸發(fā)掉，陳腐時間為1 5 天(1 5天內(nèi)任選)。煉泥首先開啟煉泥機和真空泵，開啟后，將泥料放進煉泥機里，同 時慢慢打開真空泵的閥門，用鋼絲線將泥塊割得盡量薄一點，大概煉l個小時左右、出來的 泥塊密封陳腐一天，陳腐好后再進行煉泥，煉泥時間15分鐘即可且泥塊表面光滑、黏性好、 中間也沒有裂縫。擠出成形截取一段煉好的泥料放入擠壓成型機的缸里擠壓成經(jīng)模具擠壓成多孔坯體。實施例20:在實施例19的基礎(chǔ)上，微波爐烘干是將泥坯里面的水分排除。首先，在烘 之前先在微波爐里面放一個架子，用來將盛胚體的玻璃架放在上面，架子內(nèi)壁和水平面成45 度角，內(nèi)壁為90度的直角，以使玻璃架剛好放在上面。其間要用相同的玻璃架翻兩次(因為 玻璃是不吸水的，所以泥胚與玻璃架接觸的地方的水分沒地方跑，都在玻璃架壁上，翻要用 對角翻，那樣，原本朝下的一面超上，使再次烘能將之前沒烘干的地方的水分烘掉)。 一共翻 三次，即微波干燥要分四次烘，第一次翻好后烘的溫度和時間根據(jù)實際情況和之前有所不同。 后兩次翻好后烘玻璃架都水平放置，且泥胚與玻璃架豎直的一面保留一定空隙，以使旁邊的 水分可以蒸發(fā)跑出去。烘箱干燥為排除泥胚表面的水分和桐油。微波爐烘干壁流式蜂窩陶瓷載體坯體放入微波爐里，分四次微波烘干，第一次微波定
形烘千時1 3分種，第二次微波低溫抽濕烘干時間3 5分鐘(抽去8 12%水份)；將烘好 的產(chǎn)品長度切割為25.9厘米，且要割平，與豎直面垂直。烘箱干燥將微波烘過的產(chǎn)品放進 烘箱，溫度60 100度，烘大約為6 20小時。實施例21:壁流式蜂窩陶瓷載體坯堵孔泥料配方(重量比)粒度為15微米以上的粗 SiC75%、粒度為IO微米以下的超細SiC24%、碳粉1%。實施例22:壁流式蜂窩陶瓷載體坯堵孔泥料配方(重量比)粒度為15微米以上的粗 SiC85%、粒度為IO微米以下的超細SiC13%、碳粉2%。實施例23:壁流式蜂窩陶瓷載體坯堵孔泥料配方(重量比)粒度為15微米以上的粗SiC84%、粒度為IO微米以下的超細SiC15.7%、碳粉0.3%。實施例24:壁流式蜂窩陶瓷載體坯堵孔泥料配方(重量比)粒度為15微米以上的粗 SiC79.5%、粒度為IO微米以下的超細SiC20%、碳粉0.5%。實施例25:壁流式蜂窩陶瓷載體坯堵孔泥料配方(重量比)粒度為15微米以上的粗 SiC80%、粒度為IO微米以下的超細SiC19.5%、碳粉0.5%。實施例26:在實施例20及實施例21 25的基礎(chǔ)上，堵孔用薄膜包住壁流式蜂窩陶瓷 載體坯的兩個截面，并且在與兩截面孔相對的薄膜上交叉開孔且兩截面上的薄膜孔互不導(dǎo)通， 用擠壓的方式將堵孔泥料擠入與兩截面薄膜孔相對的壁流式蜂窩陶瓷載體坯的孔內(nèi)，放置1 2 36小時后，放入微波爐里進行微波烘干，將堵孔料中的水分烘干。實施例27:在實施例20和26的基礎(chǔ)上，手工堵孔1、包膜，用透明膠帶紙包住產(chǎn)品 的兩個截面，使膠帶紙粘在產(chǎn)品的兩個截面上(包的時候截面上要包平整，且截面四周邊上 多余的膠帶紙要粘平)。2、點孔，(1)點孔工具電烙鐵。將電烙鐵頭上磨尖，且頭邊上磨 方，使其點孔的時候點破薄膜后留下的細孔為正方行。(2)原理用電烙鐵頭上的高溫燙破透明膠帶紙薄膜，因為電烙鐵有上是尖的，向下變大，四周為方行，對準(zhǔn)產(chǎn)品方孔的位置所快速點去就會形成一個和產(chǎn)品的孔徑差不多大小的方孔。(3)過程首先先將電烙鐵接上電源，等待片刻后電烙鐵頭上發(fā)熱能燙破膠帶紙薄膜時就可以開始點孔了。點孔要對準(zhǔn)產(chǎn)品截 面上孔徑前后左右隔一個孔點一個孔， 一般采用對角線點孔法，即先堵角上一個孔，該方孔 在截面上對角線方向的孔也應(yīng)該是點破的，沿著該孔對角線可以連續(xù)點孔)，就這樣沿著對角 線點完一斜排點到最邊上的孔，那么再沿邊上隔一個孔，再開始點，再同樣沿對角線點一排。 點好了了一面后再點產(chǎn)品另一個截面，另一面點孔和先前點的一面相反，先前點的孔對應(yīng)對 面的孔就不用點，先前沒點的孔對面對應(yīng)的孔這次則點。另一面點好那就完成了一個產(chǎn)品的點孔。3.堵孔(1)堵孔原料采用一定比例的碳化硅、碳粉、洗潔精的混合物。(2)用擠
壓的方式將堵孔泥料擠入點好的孔內(nèi)，堵孔深大約為0.2厘米 1厘米。G)過程首先豎直 放置產(chǎn)品，用一個兩頭通的橡皮套套住產(chǎn)品的上面的截面，套住后將橡皮套往下壓，直到橡 皮套比截面高出大約0.1厘米。再在高出產(chǎn)品的橡皮套內(nèi)灌泥，灌到和橡皮套平行。拿薄紙 片蓋住橡皮套，用手輕輕按平，使紙片與橡皮套內(nèi)的泥料吸在一起。在桌面上放一塊平玻璃， 倒置產(chǎn)品，將產(chǎn)品豎直放置在玻璃上，灌泥的一面朝下，在產(chǎn)品頂上用器械往下壓(因為瞬 間下壓會使橡皮套內(nèi)的泥料一下子來不及擠進產(chǎn)品內(nèi)，所以要勻速慢慢往下壓)，直到壓到產(chǎn) 品與玻璃碰到為止。再在桌面上放一塊薄泡沫板，將產(chǎn)品堵好料的一面向下，在泡沫板上震 動幾下，因為堵孔的泥料較稀薄，震動以使擠進的泥料都流向產(chǎn)品口上，使泥料分布致密。 再拿掉橡皮套和紙片，將產(chǎn)品堵好的一面刮平。撕掉堵過泥一面的膠帶紙，馬上將產(chǎn)品豎直 放在一個平整的平面上，將堵過泥的一面朝下，使泥料往口上流，以使堵孔致密。這樣產(chǎn)品 的一個截面堵孔就堵好了。因為泥料比較稀薄，會有略微向下的流動，所以另一面先不堵， 就這樣放置大約12 36小時且在12 36范圍內(nèi)任選，堵進的泥料差不多也干了，就可以堵 另一面了，堵好后也要放置12 36小時且在12 36范圍內(nèi)任選，使堵進的泥料干。這樣一 個產(chǎn)品堵孔就堵好了。烘干產(chǎn)品兩面都堵好孔放置12 36小時(且在12 36范圍內(nèi)任選) 后，看起來堵進的料己經(jīng)干了，但是里面還是很軟的，所以要再微波爐里進行微波烘干，將 堵孔料中的水分抽掉。實施例28:在上述實施例的基礎(chǔ)上，壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，①將壁流式蜂窩陶 瓷載體坯放入爐窯中，在真空中80Pa 150Pa (在80Pa 150Pa范圍內(nèi)任選)的情況下，升 溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以8 15°C/min溫度升高至780°C 820°C (在780 820 。C范圍內(nèi)任選)時，保溫O. 3 0.7 (在0.3 0.7范圍內(nèi)任選)小時，②當(dāng)爐窯以3 8。C/min (在3 8。C/min范圍內(nèi)任選)溫度至1550。C 165(TC (1550 165(TC范圍內(nèi)任選)時，保 溫O. 3 0.7(在0. 3 0.7范圍內(nèi)任選)小時，③停止抽真空，打開保護性氣體閥，當(dāng)爐窯2 5°C/min (在2 5。C/min范圍內(nèi)任選)溫度升至185(TC 195(TC (在1850 1950。C范圍內(nèi)任 選)的同時，以1 4m7min (在1 4 m7min范圍內(nèi)任選)速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體， 當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，然后保溫0.5 1.5 (在0.5 1.5范圍內(nèi)任選)個小時， 當(dāng)爐窯以l 3°C/min (在l 3°C/min范圍內(nèi)任選)升至2050 2150°C (2050 2150。C范 圍內(nèi)任選)的同時，保護性氣體以2. 5 3. 5cm7min (在2. 5 3. 5 cm7min范圍內(nèi)任選)速 度向爐窯內(nèi)充入，然后以0.2 1.5XVmiri (在0. 2 1. 5'C/min范圍內(nèi)任選)的速度繼續(xù)升 高爐溫至2150 230(TC且在2150 230(TC范圍內(nèi)任選，保溫2. 5 3. 5 (在2. 5 3. 5范圍內(nèi) 任選)小時后、以0.5 2cm7min (在0. 5 2cm7min范圍內(nèi)任選)速度向爐窯內(nèi)充入保護性
氣體，降溫至10(TC以下時關(guān)掉保護性氣體閥、出爐。
實施例29:在上述實施例的基礎(chǔ)上，壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，①將壁流式蜂窩陶瓷載體坯放入爐窯中，在真空中80Pa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以8/min 溫度升高至S20。C時，保溫0. 3小時，②當(dāng)爐窯以3°C/min溫度至155(TC時，保溫0. 7小時， ③停止抽真空，打開保護性氣體闊，當(dāng)爐窯5"C/min溫度升至185(TC的同時，以lm7min速 度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，然后保溫0.5個小時， 當(dāng)爐窯以rC/min升至215(TC的同時，保護性氣體以2. 5cm7min速度向爐窯內(nèi)充入，然后以 0.2tVmin的速度繼續(xù)升高爐溫至215(TC，保溫2.5小時后、以0. 5cm7min速度向爐窯內(nèi)充 入保護性氣體，降溫至10(TC以下時關(guān)掉保護性氣體閥、出爐。
實施例30:在上述實施例的基礎(chǔ)上，①將壁流式蜂窩陶瓷載體坯放入爐窯中，在真空中 150Pa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以15TVmin溫度升高至78(TCrC時， 保溫0. 7小時,②當(dāng)爐窯以8tVmin溫度至165(TC時，保溫0. 3小時，③停止抽真空，打開 保護性氣體閥，當(dāng)爐窯2tVmin溫度升至195(TC的同時，以4m7min速度向爐窯內(nèi)充入保護 性氣體，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，然后保溫1.5個小時，④當(dāng)爐窯以3'C/min升 至2050。C的同時，保護性氣體以3. 5cm7min速度向爐窯內(nèi)充入，然后以1. 5°C/min的速度繼 續(xù)升高爐溫至225(TC，保溫3.5小時后、以2cm7min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，降溫至 IO(TC以下時關(guān)掉保護性氣體閥、出爐。
實施例31:在上述實施例的基礎(chǔ)上，①將壁流式蜂窩陶瓷載體坯放入爐窯中，在真空中 100Pa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以10 irC/min (在其范圍內(nèi)任選) 溫度升高至80(TC時，保溫0. 5小時，②當(dāng)爐窯以4 6°C/min (在其范圍內(nèi)任選)溫度至1600 "C時，保溫0.5小時，③停止抽真空，打開保護性氣體閥，當(dāng)爐窯2.5 3.5r/min (在其范 圍內(nèi)任選)溫度升至190(TC的同時，以1. 5 2. 5cm7min (在其范圍內(nèi)任選)速度向爐窯內(nèi) 充入保護性氣體，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，然后保溫l個小時， 當(dāng)爐窯以1.5 。C/min升至210(TC的同時，保護性氣體以1. 5 2. 5cm7min (在其范圍內(nèi)任選)速度向爐窯 內(nèi)充入，然后以0.5 0.8。C/min (在其范圍內(nèi)任選)的速度繼續(xù)升高爐溫至220CTC，保溫3 小時后、以lcm7min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，降溫至IO(TC以下時關(guān)掉保護性氣體閥、 出爐。
需要理解到的是上述實施例雖然對本發(fā)明作了比較詳細的說明，但是這些說明這是對 本發(fā)明說明性的，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落 入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，其特征是①將壁流式蜂窩陶瓷載體坯放入爐窯中，在真空中80Pa～150Pa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以8～15℃/min溫度升高至780℃～820℃時，保溫0.3～0.7小時，②當(dāng)爐窯以3～8℃/min溫度至1550℃～1650℃時，停止抽真空，打開保護性氣體閥，充入氬氣(10cm3/min)保溫0.3～0.7小時，③當(dāng)爐窯2～5℃/min溫度升至1850℃～1950℃的同時，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥，以5cm3/min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體然后保溫0.5～1.5個小時，④當(dāng)爐窯以1～3℃/min升至2050～2150℃的同時，保護性氣體以2.5～3.5cm3/min速度向爐窯內(nèi)充入，然后以0.2～1.5℃/min的速度繼續(xù)升高爐溫至2150～2300℃，保溫2.5～3.5小時后、停機。以0.5～2cm3/min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，降溫至100℃以下時關(guān)掉保護性氣體閥、出爐。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，其特征是保護性氣體是指氬氣、 氮氣，以及不參與燃燒的氣體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，其特征是①將壁流式蜂窩陶瓷載 體坯放入爐窯中，在真空中l(wèi)OOPa的情況下，升溫爐窯溫度的同時抽真空，當(dāng)爐窯以10 11 °C/min溫度升高至80(TC時，保溫0. 5小時，②當(dāng)爐窯以4 6°C/min溫度至160(TC時，保溫 0.5小時，③停止抽真空，打開保護性氣體閥，當(dāng)爐窯2.5 3.5'C/min溫度升至1900'C的同 時，以1.5 2.5cm7min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，當(dāng)保護性氣體充滿時，打開排氣閥， 然后保溫1個小時， 當(dāng)爐窯以1.5。C/min升至2100。C的同時，保護性氣體以1.5~ 2.5cm7min速度向爐窯內(nèi)充入，然后以0. 5 0. 8tVmin的速度繼續(xù)升高爐溫至2200°C，保 溫3小時后、以lcm7min速度向爐窯內(nèi)充入保護性氣體，降溫至IO(TC以下時關(guān)掉保護性氣 體閥、出爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壁流式蜂窩陶瓷載體燒結(jié)方法，主要用于柴油機尾氣微粒的捕集，將壁流式蜂窩陶瓷載體坯放入爐窯中，抽真空，當(dāng)爐窯溫度升高至設(shè)定值后保溫，爐窯內(nèi)充入保護性氣體燒結(jié)后保溫、繼續(xù)升高爐溫?zé)Y(jié)至設(shè)定值，然后保溫，繼續(xù)升高爐溫至設(shè)定值，保溫、降溫、出爐。優(yōu)點一是爐窯升溫與保溫相結(jié)合，不僅確保蜂窩狀坯體的燒結(jié)成型質(zhì)量，而且確保了坯體燒結(jié)后的陶瓷強度；二是爐窯采用保護性氣體保護燒制工藝，既滿足了碳化硅重結(jié)晶所需的熔融溫度，又能夠使碳化硅重結(jié)晶在熔融狀態(tài)下保溫、冶煉，最終形成具有高強度的重結(jié)晶碳化硅蜂窩狀陶瓷捕集器。
文檔編號B01J35/04GK101117291SQ20061010678
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者黃利錦, 黃黎敏 申請人:黃黎敏;黃利錦