專利名稱：一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法
技術領域：
本發明涉及特種陶瓷的制造領域，具體為一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法。
背景技術：
堇青石蜂窩陶瓷載體，以其多孔、質輕、低膨脹、高強度等特性，基本壟斷了汽車尾氣三元催化凈化器用催化劑載體的市場。因此長期以來人們都在不斷為提升堇青石的品質而做著各種研究，特別是在降低堇青石熱膨脹系數，從而達到提升堇青石蜂窩陶瓷載體抗熱沖擊性方面更是做了大量的研究。
自從美國康寧公司于十九世紀七十年代提出，通過使堇青石晶體的C軸在蜂窩陶瓷載體的成型方向上定向排列，從而達到堇青石蜂窩陶瓷載體的熱膨脹系數小于堇青石材料的理論值I. 45*10-6/°C。為了實現此理論，人們也在不停的探索著各種制備工藝，其中最為成功的制備方法為生料一次合成技術。此技術是將用于合成堇青石的片狀高嶺土、片狀滑石粉等礦山原料和工業氧化鋁按照一定配比要求進行配料，制備成需要的蜂窩陶瓷形狀，再將蜂窩陶瓷生坯放入窯爐中進行燒成，燒成過程不但是產品陶瓷化的過程，同時也是合成堇青石材料的過程。此工藝中的片狀高嶺土和滑石粉在通過蜂窩陶瓷模具擠出成型時，片狀結構的高嶺土和滑石粉會在擠出方向上按照一定的規律產生定向排列，這種定向排列的方向正好是產品燒成過程中合成堇青石C軸的方向，因此只要在產品成型過程中高嶺土和滑石粉能夠在成型方向上定向排列，產品燒成后合成的堇青石的C軸也會在產品的擠出方向上排列。上述工藝是目前能夠使堇青石蜂窩陶瓷載體熱膨脹系數降低到堇青石材料理論值以下的唯一途徑。但是由于此工藝中成型過程中只能采用晶體結構沒有被破壞的礦山原料，而且為了使原料能定向排列，原料的粒度又必須足夠的細，這些因素都會至使產品在燒成過程中產生很大的收縮，使產品在燒成過程中產生很大的內應力，從而使產品產生開裂，通常國內廠家采用此生料一次成型工藝來生產，產品的開裂率在60— 90%之間，因此國內基本沒有廠家敢采用此工藝來進行生產。

發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，該方法在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅為原料，很好的緩解產品在燒成過程中燒成收縮的問題，從而大大的提高產品的燒成合格率。本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現
一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入天然不定型二氧化硅為原料，具體方法為以高嶺土、滑石、氧化鋁和二氧化硅為無機主原料，然后外加粘合劑和調和液，依次經過配料一混合一捏合一練泥一成型—干燥一加工一燒成的工序來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率。作為優選，無機主原料各組分的重量百分比為高嶺土 20%_40%、滑石38%_41%、氧化鋁 20%-26%、二氧化硅 O. 1%-15%。作為優選，所述粘合劑為纖維素，外加粘合劑的重量為無機主原料的4%_8%。作為優選，所述調和液由分散劑、潤滑劑和水配置而成，三者的質量比為1:3:54，外加粘合劑的重量為無機主原料的29%-33%。以現有技術相比，本發明的有益效果是該方法在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，很好的緩解產品在燒成過程中燒成收縮的問題，從而大大的提高產品的燒成合格率。
具體實施例方式為了使本發明的技術手段、創作特征、工作流程、使用方法達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發明。一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，該方法在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，可以很好的緩解產品在燒成過程中的燒成收縮問題，從而大大的提高產品的燒成合格率。實施例I
產品生產試驗工藝路線為配料一混合一捏合一練泥一成型一干燥一加工一燒成。用精度為IOg的電子稱按照下列比例稱量稱量各種原料進行配料作業
......輸結劑........I
—無機主原料_、 _液(外Ar)
麗料名馨(外加)I
_m± ;臂石 mm 二緩化^ mm mm s權劑
配方比例(!〕 35 .38. 22560.5 1,5 29
原料重量 Ckg) 15 , 5 I I 99 22. S 27 2.25 6.75 130. S
※外加是指以無機主原料作為100%，而額外添加的一定比例的輔助原料。具體工藝如下將稱量好的無機主原料和外加的粉體粘結劑，一起加入到粉體混合機中混合45分鐘，使各種粉體原料充分的混合均勻。將混合好的粉體原料倒入捏合機中，在開啟捏合機的同時將配好的調和液(將分散劑、潤滑劑充分的溶解在水中)均勻的噴撒到粉體原料中，經過120分鐘的捏合，粉體原料被捏合成具有可塑性的泥塊。將泥塊從捏合機中取出在真空練泥機中再真空度小于-O. 09MPa的條件下，將泥塊煉制成直徑160mm長度500mm的泥段。將泥段放入20噸液壓擠出機的直徑180mm料缸中，用6mil/400目的模具將產品成型為0l23mm*18Omm，成型后的產品放入微波爐中干燥到產品含水率小于2%以下，干燥后的產品的尺寸約為0119. 5_*178_。將干燥好的產品用雙面切割機將產品兩頭進行切割加工成0119. 5_*153_。加工后的產品放入天然氣窯爐中在燒成周期48小時，最高燒成溫度1430度、保溫時間8小時的條件下進行燒成，燒成后產品的尺寸為0ll8mm*152mm。產品出窯后對產品的逐個進行外觀檢查，在燒成的380個產品中，端面開裂不良品8個，側面開裂不良品5個，產品的燒成合格率為96. 6%。采用與實施例I相同生產工藝，產品成型模具和成型高度都相同，只改變無機主原料的質量百分比，做如下對比試驗，具體試驗配方為
權利要求
1.一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，其特征是在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入天然不定型二氧化硅為原料，具體方法為以高嶺土、滑石、氧化鋁和二氧化硅為無機主原料，然后外加粘合劑和調和液，再依次經過配料一混合一捏合一練泥一成型一干燥一加工一燒成的工序來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率。
2.根據權利要求I所述的一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，其特征是無機主原料各組分的重量百分比為高嶺土 20%-40%、滑石38%-41%、氧化鋁 20%-26%、二氧化硅 O. 1%-15%。
3.根據權利要求I所述的一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，其特征是所述粘合劑為纖維素，外加粘合劑的重量為無機主原料的4%-8%。
4.根據權利要求I所述的一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，其特征是所述調和液由分散劑、潤滑劑和水配置而成，三者的質量比為1:3:54，外加粘合劑的重量為無機主原料的29%-33%。
全文摘要
一種利用不定型硅微粉來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率的方法，在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入天然不定型二氧化硅為原料，具體方法為以高嶺土、滑石、氧化鋁和二氧化硅為無機主原料，然后外加粘合劑和調和液，依次經過配料→混合→捏合→練泥→成型→干燥→加工→燒成的工序來調整堇青石蜂窩陶瓷燒成收縮率。本發明在堇青石蜂窩陶瓷生產配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，很好的緩解產品在燒成過程中燒成收縮的問題，從而大大的提高產品的燒成合格率。
文檔編號C04B35/63GK102815932SQ20121034275
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者彭紅, 李少榮 申請人:李少榮