专利名称：一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法
技术领域：
本发明涉及特种陶瓷的制造领域，具体为一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法。
背景技术：
堇青石蜂窝陶瓷载体，以其多孔、质轻、低膨胀、高强度等特性，基本垄断了汽车尾气三元催化净化器用催化剂载体的市场。因此长期以来人们都在不断为提升堇青石的品质而做着各种研究，特别是在降低堇青石热膨胀系数，从而达到提升堇青石蜂窝陶瓷载体抗热冲击性方面更是做了大量的研究。
自从美国康宁公司于十九世纪七十年代提出，通过使堇青石晶体的C轴在蜂窝陶瓷载体的成型方向上定向排列，从而达到堇青石蜂窝陶瓷载体的热膨胀系数小于堇青石材料的理论值I. 45*10-6/°C。为了实现此理论，人们也在不停的探索着各种制备工艺，其中最为成功的制备方法为生料一次合成技术。此技术是将用于合成堇青石的片状高岭土、片状滑石粉等矿山原料和工业氧化铝按照一定配比要求进行配料，制备成需要的蜂窝陶瓷形状，再将蜂窝陶瓷生坯放入窑炉中进行烧成，烧成过程不但是产品陶瓷化的过程，同时也是合成堇青石材料的过程。此工艺中的片状高岭土和滑石粉在通过蜂窝陶瓷模具挤出成型时，片状结构的高岭土和滑石粉会在挤出方向上按照一定的规律产生定向排列，这种定向排列的方向正好是产品烧成过程中合成堇青石C轴的方向，因此只要在产品成型过程中高岭土和滑石粉能够在成型方向上定向排列，产品烧成后合成的堇青石的C轴也会在产品的挤出方向上排列。上述工艺是目前能够使堇青石蜂窝陶瓷载体热膨胀系数降低到堇青石材料理论值以下的唯一途径。但是由于此工艺中成型过程中只能采用晶体结构没有被破坏的矿山原料，而且为了使原料能定向排列，原料的粒度又必须足够的细，这些因素都会至使产品在烧成过程中产生很大的收缩，使产品在烧成过程中产生很大的内应力，从而使产品产生开裂，通常国内厂家采用此生料一次成型工艺来生产，产品的开裂率在60— 90%之间，因此国内基本没有厂家敢采用此工艺来进行生产。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，该方法在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅为原料，很好的缓解产品在烧成过程中烧成收缩的问题，从而大大的提高产品的烧成合格率。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现
一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入天然不定型二氧化硅为原料，具体方法为以高岭土、滑石、氧化铝和二氧化硅为无机主原料，然后外加粘合剂和调和液，依次经过配料一混合一捏合一练泥一成型—干燥一加工一烧成的工序来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率。作为优选，无机主原料各组分的重量百分比为高岭土 20%_40%、滑石38%_41%、氧化铝 20%-26%、二氧化硅 O. 1%-15%。作为优选，所述粘合剂为纤维素，外加粘合剂的重量为无机主原料的4%_8%。作为优选，所述调和液由分散剂、润滑剂和水配置而成，三者的质量比为1:3:54，外加粘合剂的重量为无机主原料的29%-33%。以现有技术相比，本发明的有益效果是该方法在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，很好的缓解产品在烧成过程中烧成收缩的问题，从而大大的提高产品的烧成合格率。
具体实施例方式为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，该方法在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，可以很好的缓解产品在烧成过程中的烧成收缩问题，从而大大的提高产品的烧成合格率。实施例I
产品生产试验工艺路线为配料一混合一捏合一练泥一成型一干燥一加工一烧成。用精度为IOg的电子称按照下列比例称量称量各种原料进行配料作业
......输结剂........I
—无机主原料_、 _液(外Ar)
麗料名馨(外加)I
_m± ;臂石 mm 二缓化^ mm mm s權剂
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
※外加是指以无机主原料作为100%，而额外添加的一定比例的辅助原料。具体工艺如下将称量好的无机主原料和外加的粉体粘结剂，一起加入到粉体混合机中混合45分钟，使各种粉体原料充分的混合均匀。将混合好的粉体原料倒入捏合机中，在开启捏合机的同时将配好的调和液(将分散剂、润滑剂充分的溶解在水中)均匀的喷撒到粉体原料中，经过120分钟的捏合，粉体原料被捏合成具有可塑性的泥块。将泥块从捏合机中取出在真空练泥机中再真空度小于-O. 09MPa的条件下，将泥块炼制成直径160mm长度500mm的泥段。将泥段放入20吨液压挤出机的直径180mm料缸中，用6mil/400目的模具将产品成型为0l23mm*18Omm，成型后的产品放入微波炉中干燥到产品含水率小于2%以下，干燥后的产品的尺寸约为0119. 5_*178_。将干燥好的产品用双面切割机将产品两头进行切割加工成0119. 5_*153_。加工后的产品放入天然气窑炉中在烧成周期48小时，最高烧成温度1430度、保温时间8小时的条件下进行烧成，烧成后产品的尺寸为0ll8mm*152mm。产品出窑后对产品的逐个进行外观检查，在烧成的380个产品中，端面开裂不良品8个，侧面开裂不良品5个，产品的烧成合格率为96. 6%。采用与实施例I相同生产工艺，产品成型模具和成型高度都相同，只改变无机主原料的质量百分比，做如下对比试验，具体试验配方为
权利要求
1.一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，其特征是在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入天然不定型二氧化硅为原料，具体方法为以高岭土、滑石、氧化铝和二氧化硅为无机主原料，然后外加粘合剂和调和液，再依次经过配料一混合一捏合一练泥一成型一干燥一加工一烧成的工序来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率。
2.根据权利要求I所述的一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，其特征是无机主原料各组分的重量百分比为高岭土 20%-40%、滑石38%-41%、氧化铝 20%-26%、二氧化硅 O. 1%-15%。
3.根据权利要求I所述的一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，其特征是所述粘合剂为纤维素，外加粘合剂的重量为无机主原料的4%-8%。
4.根据权利要求I所述的一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，其特征是所述调和液由分散剂、润滑剂和水配置而成，三者的质量比为1:3:54，外加粘合剂的重量为无机主原料的29%-33%。
全文摘要
一种利用不定型硅微粉来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率的方法，在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入天然不定型二氧化硅为原料，具体方法为以高岭土、滑石、氧化铝和二氧化硅为无机主原料，然后外加粘合剂和调和液，依次经过配料→混合→捏合→练泥→成型→干燥→加工→烧成的工序来调整堇青石蜂窝陶瓷烧成收缩率。本发明在堇青石蜂窝陶瓷生产配方中引入一定量的天然不定型二氧化硅原料，很好的缓解产品在烧成过程中烧成收缩的问题，从而大大的提高产品的烧成合格率。
文档编号C04B35/63GK102815932SQ20121034275
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者彭红, 李少荣 申请人:李少荣