本發明涉及一種陶瓷過濾體，特別是涉及一種用于柴油顆粒過濾器的蜂窩陶瓷過濾體。

背景技術：

蜂窩陶瓷的特點為一種環保陶瓷，陶瓷材料由于其高強度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨等特異性能可廣泛應用于各種環保領域，如汽車尾氣排放等。隨著人們對空氣質量要求越來越高，對汽車尾氣排放要求也越高。那么，很多廠商在蜂窩陶瓷的生產工藝方面做了很多研究，來提高尾氣排放性能。

如中國專利第CN201610467614.X號專利，揭露了一種耐火的片狀蜂窩陶瓷汽車尾氣凈化材料，TiO2 1-3，黏土1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉10-15，SiC 1-3，碳酸鎂3-5，碳酸鈉4-8，硬脂酸10-15，1mol/L HNO3溶液適量，納米氧化鋁溶膠50-60，1mol/L La(NO3)3 1-3，1mol/L Sr(NO3)2 1-2，1mol/L Co(NO3)2 0.5-1、1mol/L檸檬酸2-6，去離子水100-200；利用ZrO2粉和CrO2粉來強化蜂窩陶瓷載體的綜合性能，使蜂窩陶瓷載體具有抗壓強度高、耐高溫、化學穩定性好、抗腐蝕能力強等優點；負載的La-Sr-Co-O催化劑提高了對汽車尾氣的凈化效率

如中國專利第CN201610258086.7號專利，揭露了一種通式蜂窩陶瓷顆粒物過濾器及制備方法，過濾器，是端交叉間隔堵孔、另端不堵孔的蜂窩陶瓷。原料以質量份的組成為：片狀高嶺土25～30，氧化鋁粉15～20，片狀滑石37～40，熔融石英粉6～10，造孔劑8～20，水溶性粘結劑3～10和適量的水；將原料充分機械混合、捏合，使之均勻；混合物在真空度為90～95KPa下通過真空練制2～3次后陳腐20～40h，得到塑性泥料；通過模具擠出得到定規格的蜂窩陶瓷濕坯體；通過8～12Kw微波干燥2h、切割修整得到干坯體；通過程序升溫高溫下燒成得到半成品；再通過機械剝離掉坯體不規整外壁并重新植皮、微波干燥、單端交叉間隔堵孔、微波干燥后即得到成品。

但按照上述方式方法生產的產品，并沒有使蜂窩陶瓷應用到使用設備時產生最大的性能，其在相同碳載量的條件下，其的壓降較高，導致費油。

因此，有必要提供一種新的蜂窩陶瓷過濾體來解決上述問題。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種壁流式蜂窩陶瓷過濾體，目的在于提高柴油顆粒過濾器的通透性，降低油耗，提高過濾效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下了技術方案：一種壁流式蜂窩陶瓷過濾體，其為縱長形，具有相對的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯排列，所述第一吸附孔與所述第二吸附孔之間形成令兩者相互貫通的若干氣孔。該壁流式蜂窩陶瓷過濾體的原料成分按質量分數計為滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類潤滑劑1-2份，造孔劑10-30份。

具體的，所述粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇；所述增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇；所述造孔劑為具有流動性且具有可燃性；所述造孔劑位石墨或者淀粉。

為解決上述技術問題，本發明還采用了如下技術方案是：一種蜂窩陶瓷過濾體的制備方法，其步驟如下，第一步驟，按質量分數計，提供滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類潤滑劑1-2份，造孔劑10-30份進行混合成泥狀混合物，并陳腐至少48小時；第二步驟，將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過濾體的毛坯；第三步驟，干燥；第四步驟，再用含有40％-60％質量的造孔劑的泥漿對毛坯進行涂敷，涂敷厚度1-5mm，再進行二次烘干；第五步驟，燒制，形成蜂窩陶瓷過濾體；第六步驟，外表面加工，形成光滑表面。

具體的，第二步驟中的毛坯為所述壁流式蜂窩陶瓷過濾體為縱長形，具有相對的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯排列。

具體的，所述第四步驟中，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑。

具體的，所述粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇；所述增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇；所述造孔劑位石墨或者淀粉。

與現有技術相比，本發明壁流式蜂窩陶瓷過濾體的有益效果在于：再生產過程中，再次通過造孔劑的泥漿涂抹至生產毛坯后加工，致使孔壁上氣孔分布多，氣孔的隙率高，氣孔孔徑小，在此結構下，該蜂窩陶瓷過濾體運用至柴油顆粒過濾器(DPF)上，當尾氣進入至柴油顆粒過濾器(DPF)的蜂窩陶瓷過濾體后，DPF依靠孔壁疏松狀結構對尾氣中的碳煙顆粒進行捕集攔截，尾氣通過時將顆粒物攔截至孔壁內部，隨著尾氣不斷進入，碳顆粒逐漸在孔壁上堆積，慢慢形成一層致密的濾餅層，對于柴油顆粒過濾器碳載量性能有了較為明顯提升，增強過濾效果，同時壓降升高，有益效果在于：相比現有的蜂窩陶瓷過濾體，在相同的碳載量的條件下，其壓降的上升速度較慢，從而提高過濾器的通透性，降低油耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發明壁流式蜂窩陶瓷過濾體的結構示意圖；

圖2是本發明壁流式蜂窩陶瓷過濾體局部結構示意圖；

圖3是本發明壁流式蜂窩陶瓷過濾體剖面結構示意圖；

圖4是本發明壁流式蜂窩陶瓷與現有蜂窩陶瓷應用效果對比圖。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1至圖3，本發明為一種壁流式蜂窩陶瓷過濾體，其為縱長形，具有相對的第一端面101與第二端面102，自第一端面101向第二端面102方向凹陷形成的若干第一吸附孔12，自第二端面102向第一端面101方向凹陷形成的若干第二吸附孔13，第一吸附孔12未貫通至第二端面102，第二吸附孔13未貫通至第一端面101，第一吸附孔12與第二吸附孔13相互交錯排列，第一吸附孔12與第二吸附孔13之間形成若干孔壁14，第一吸附孔12與第二吸附孔13之間形成令兩者相互貫通的若干氣孔10，及氣孔10貫通孔壁14而貫通第一吸附孔12與第二吸附孔13。

通過微觀結構分析，孔壁14中間保持原有特性外，改進后的孔壁14還出現如下特性：孔壁14上氣孔10分布多，氣孔10的隙率高，氣孔孔徑小(1-10微米)，在此結構下，該蜂窩陶瓷過濾體運用至柴油顆粒過濾器(DPF)上，當尾氣進入至柴油顆粒過濾器(DPF)的蜂窩陶瓷過濾體后，DPF依靠孔壁疏松狀結構對尾氣中的碳煙顆粒進行捕集攔截，尾氣通過時將顆粒物攔截至孔壁內部，隨著尾氣不斷進入，碳顆粒逐漸在孔壁上堆積，慢慢形成一層致密的濾餅層，過濾效果增強，同時壓降升高，對過濾器進行再生時(將過濾器捕集的碳顆粒燃燒掉)效果較為明顯，原因是再生時對于濾餅層燃燒較完全，有益效果在于：相比現有的蜂窩陶瓷過濾體，在相同的碳載量的條件下，其壓降的上升速度較慢，從而提高過濾器的通透性，降低油耗。

該壁流式蜂窩陶瓷過濾體為一體式結構，其原料成分按質量分數計為滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類潤滑劑1-2份，造孔劑10-30份。

實施例一：

第一步：提供原料成分按質量分數計為滑石30份，高嶺土10份，氧化鋁10份，硅微粉10份，堇青石晶體1份，該等物質為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑3份，增塑劑1份，油脂類潤滑劑1份，造孔劑10份與上述粉末進行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動性高且可燃性物質。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有40％質量的造孔劑的泥漿對毛坯進行涂敷，涂敷厚度1-3mm，再進行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

如圖2至圖3所示，其中，該蜂窩陶瓷過濾體的毛坯其大致為縱長的圓柱型，具有相對的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯排列。

經過燒制后，孔壁兩邊氣孔分布多，氣孔孔隙率高，氣孔孔徑在1-5微米內。

實施例二：

第一步：提供原料成分按質量分數計為滑石50份，高嶺土20份，氧化鋁20份，硅微粉20份，堇青石晶體10份，該等物質為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑5份，增塑劑2份，油脂類潤滑劑2份，造孔劑30份與上述粉末進行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動性高且可燃性物質。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有60％質量的造孔劑的泥漿對毛坯進行涂敷，涂敷厚度3-5mm，再進行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

實施例三：

第一步：提供原料成分按質量分數計為滑石40份，高嶺土15份，氧化鋁15份，硅微粉15份，堇青石晶體6份，該等物質為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑4份，增塑劑1.5份，油脂類潤滑劑1.5份，造孔劑20份與上述粉末進行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動性高且可燃性物質。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有50％質量的造孔劑的泥漿對毛坯進行涂敷，涂敷厚度3-5mm，再進行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

實驗對比：設計實驗，確認碳載量情況下對壓降的影響。加載工況參數：轉速：2000r/min扭矩：148Nm排氣流量0.13m³/s排氣溫度380℃

如圖4，采用未經涂層工藝(采用傳統的蜂窩陶瓷過濾體)的DPF和經過涂層工藝(采用本發明的蜂窩陶瓷過濾體)的DPF對比，前提條件是原料成型烘干燒成都為同一批次，每種抽取10支樣品，在上述工況條件下進行檢測，記錄下每支載體碳載量和壓降的關系。其中，計算值為：y＝2800+2200*x其中y為壓降，單位Kpa，x為碳載量，單位g/L。數據點在這條直線附近，x小于等于10。

DPF降壓構成比例隨微粒層厚度的變化對比第一組(未經涂層工藝)數據與第二組(經涂層工藝)數據，從第一組與第二組兩組數據可以看出，在載體使用初期幾乎無影響，當負載一定的碳顆粒時，第二組數據壓降變化較慢，且碳載量越高時，第一組與第二組區別越明顯。說明涂層后對于載體碳載量相同的基礎上，本發明的蜂窩陶瓷過濾體受到的壓降相對較低，進而促使其通透性能強，能降低油耗量，整體性能有了較為明顯提升。

以上僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。