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菫青石蜂窝陶瓷载体的制作步骤

May 10, 2019 蜂窝陶瓷 62

堇青石蜂窝陶瓷载体一般通过挤出成型生产,其工艺如下:

  1. 混合原料和粘合剂

堇青石蜂窝陶瓷载体以堇青石晶体为主要结晶相。因此,用于生产堇青石蜂窝陶瓷的原料主要是能够形成堇青石的无机耐热材料。它包括主要原料如SiO 2和衍生自AL 2 O 3的粘土基原料,含有Mg,蜂窝陶瓷氧化铝和二氧化硅的原料。为了降低合成堇青石的热膨胀系数,重要的是选择合适的原料组合物。适当的部分镁成分,使用滑石接近滑石化学成分,低杂质含量和高活性氧化铝细粉,在原料中引入无定形熔融二氧化硅有利于降低热膨胀系数。

  2,用水和其他添加剂增塑

使用挤压泥浆,形成的泥浆需要良好的性能,因此选择各种添加剂是非常必要的。添加剂的类型主要是:粘合剂,增塑剂和成孔剂。除一定量的粘土增塑剂外,还加入有机增塑剂如聚乙烯醇,纤维素等,以提高泥浆的可塑性,使泥浆易于挤出;通过添加合适的成孔剂,可以获得合适的孔隙率和吸水性,以促进催化剂的涂覆。成孔剂可选自石墨,填料淀粉,木屑等。添加含钛添加剂有助于形成钛酸铝和莫来石相,降低热膨胀系数。

  3,挤压成型

挤出形成的堇青石晶体在不同的晶轴上具有不同的热膨胀系数。研究表明,c轴方向的热膨胀系数低,堇青石晶体的c轴可以通过挤出而平行化。从而可以获得具有较低热膨胀系数的蜂窝陶瓷。因此,现在通常使用挤出方法来形成蜂窝陶瓷体,并且使用活塞挤出机或螺杆挤出机和挤出成型模具在混合后连续挤出混合材料。

  4,干燥

蜂窝陶瓷载体的内部被多个格子状的薄隔壁分开。由于薄壁,可以采用快速干燥工艺来提高干燥速度。干燥过程对蜂窝陶瓷的产率有很大影响。挤出的蜂窝陶瓷的内部颗粒取向。如果干燥方法和系统选择不当,很容易使坯体开裂和变形。我国有几台机组采用微波连续干燥,效率高,变形小,开裂少。蜂窝陶瓷的干燥应根据坯料的实际风险选择合适的干燥方法和干燥系统,以确保优异的干燥质量。

       5,蜂窝陶瓷烧结

采用直接烧成方法。其优点在于它有利于在挤出过程中片状原料如滑石和高岭土的优先取向,使得在烧制过程中形成的堇青石也优先取向,并且堇青石颗粒优先取向。 c轴与蜂窝载体的轴线重合,充分发挥了c轴的低热膨胀率的优点。然而,这种烧结方法具有很大的缺点,即烧结范围窄,过烧使结晶堇青石分解产生镁橄榄石和莫来石,并增加热膨胀系数;由原始煅烧产生的堇青石含量较少,不能满足低热膨胀。

堇青石蜂窝陶瓷载体的烧制过程对其热膨胀系数和孔隙率有很大影响。

     一、提高烧成温度或延长保温时间促进了生坯的烧结,降低了热膨胀系数;

      二、为了提高堇青石蜂窝陶瓷的吸水率,必须降低烧成温度或缩短保持时间以限制烧结。因此,通过选择合适的加热速率,最大烧制温度,保持时间和冷却速率,可以获得高              性能蜂窝陶瓷。

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