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陶瓷蜂窩式催化劑載體的生產(chǎn)方法詳解

發(fā)布時(shí)間：

2025-11-12

陶瓷蜂窩式催化劑載體作為環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，其生產(chǎn)過程融合了材料科學(xué)與精密制造技術(shù)。以下將從五個(gè)環(huán)節(jié)系統(tǒng)闡述其生產(chǎn)工藝。

原料配比與預(yù)處理
原料體系由陶瓷粉體、粘結(jié)劑和造孔劑構(gòu)成。堇青石、莫來石等陶瓷粉體需經(jīng)研磨至粒徑分布D50=2-5μm，比表面積≥8m2/g。甲基纖維素類粘結(jié)劑添加量控制在12-15wt%，淀粉基造孔劑占比8-12%。采用三維混料機(jī)以28r/min轉(zhuǎn)速干混30min后，加入15-20%去離子水濕混45min，形成粘度保持在3500±500mPa·s的塑性泥料。

精密擠出成型
混合料經(jīng)真空練泥（真空度≤-0.095MPa）后進(jìn)入蜂窩模具擠出。模具采用硬質(zhì)合金材質(zhì)，通孔密度200-400cpsi，壁厚0.1-0.2mm。擠出壓力維持8-12MPa，線速度控制0.8-1.2m/min。成型后生坯含水率需穩(wěn)定在18±0.5%，徑向公差≤±0.1mm，濕態(tài)抗壓強(qiáng)度≥1.5MPa。

梯度干燥工藝
采用三階段干燥：初段40℃/80%RH緩干2h，中段60℃/50%RH干燥3h，終段80℃/30%RH強(qiáng)化干燥2h。干燥后殘余水分≤0.3%，線性收縮率控制在1.2±0.1%。干燥過程中需保持氣流速度0.5m/s，避免表面結(jié)皮與內(nèi)部裂紋產(chǎn)生。

高溫?zé)Y(jié)曲線
在梭式窯中執(zhí)行程序控溫：室溫→300℃（2℃/min）排除有機(jī)物，300→800℃（5℃/min）進(jìn)行粘結(jié)劑碳化，800→1350℃（3℃/min）完成陶瓷相燒結(jié)，終溫保溫4h。燒結(jié)體顯氣孔率需達(dá)35±2%，抗壓強(qiáng)度≥25MPa，熱膨脹系數(shù)≤1.0×10??/℃（25-800℃）。

后處理與質(zhì)量檢測(cè)
經(jīng)數(shù)控切割達(dá)到公差±0.05mm的指定尺寸，超聲波清洗去除表面粉塵。通過壓汞法測(cè)定孔徑分布（主峰0.5-5μm），BET法檢測(cè)比表面積（≥15m2/g），徑向抗壓測(cè)試驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。最終產(chǎn)品需滿足蜂窩壁厚均勻度≥95%，軸向直線度≤0.1mm/100mm的技術(shù)要求。

該生產(chǎn)工藝通過精準(zhǔn)控制各環(huán)節(jié)參數(shù)，確保載體具備優(yōu)化的微觀結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的宏觀性能，在機(jī)動(dòng)車尾氣凈化、工業(yè)廢氣治理等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。