本文介紹了堇青石質蜂窩陶瓷的超低熱膨脹特點,分析了其超低熱膨脹機理,闡述了影響堇青石質蜂窩陶瓷超低脹系數(shù)的主要工藝因素,指出制備超低熱膨脹系數(shù)的堇青石質蜂窩陶瓷的主要途徑。

蜂窩陶瓷載體 堇青石的化學成分是2mgo-al2o3-5sio2。各組分按重量百分比來計算，分別為：mgo=13.8%,al2o3=34.8% 和sio2=51.4%。它的熱膨脹系數(shù)很小，是我們觸媒轉化器中所使用的蜂窩瓷載體的主要原料。 堇青石材料由穩(wěn)定的alsi5o13正六邊形結構組成。正六邊形環(huán)狀結構的六個角落分別由五個sio4正四面體 及一個alo4正四面體結晶組成，正六邊形環(huán)狀結構之間由alo6正八面體及mgo6正八面體連結成理想的 a-堇青石結晶。a-堇青石結晶對產品的低熱膨脹系數(shù)和極佳的抗熱沖擊性有決定性的影響。 堇青石陶瓷載體可使用溫度約1300℃。加上高密度的蜂窩結構(400孔每平方英寸)及超薄壁厚(0.15mm) 的幾何外形使載體有極大的幾何表面積、低排氣阻力、化學性質安定、升溫迅速等特性，因此，它成為我 們

以潞安煤矸石為主要原料,輔以少量工業(yè)菱鎂礦、滑石和成型助劑,制備出堇青石蜂窩陶瓷。用x-射線衍射儀(xrd)和掃描電鏡(sem)分別表征了蜂窩陶瓷的物相組成和顯微結構。結果表明樣品由片狀晶相和大量微孔組成,晶相主要為堇青石?？疾炝烁饔绊懸蛩貙Ψ涓C陶瓷性能的影響,實驗表明當總含液量約為30%、陳腐時間24h,煅燒溫度1200～1300℃下保溫4～6h時,蜂窩陶瓷載體的成型效果及性能較優(yōu)。

對600孔/英寸2堇青石蜂窩陶瓷的制備、試驗方法作了詳細的論述。堇青石質蜂窩陶瓷引入以綠泥石作mgo的初始原料,擠出成型時利用高嶺土的線狀結構,通過模具細孔時,受到剪切力而發(fā)生取向降低膨脹系數(shù),在陶瓷胚體中,添加增塑劑,采用動態(tài)控制的反應燒結技術脫塑,以實現(xiàn)微孔薄壁。

以擬薄水鋁石為原料,hno3為膠溶劑,制備alooh溶膠,并對堇青石蜂窩陶瓷載體進行涂覆.研究了擬薄水鋁石含量以及hno3的加入量對溶膠粘度、穩(wěn)定性和涂層涂覆量的影響;比表面積法(bet法)測定堇青石蜂窩陶瓷載體涂層的比表面積;超聲波振蕩檢測了氧化鋁涂層的結合牢固度.結果表明,當擬薄水鋁石質量分數(shù)為5%~8%,n(h+)/n(alooh)=0.06~0.10時,可制得穩(wěn)定的溶膠,且隨著擬薄水鋁石含量或hno3加入量的增加,溶膠的粘度增加,涂層的涂覆量增大,擬薄水鋁石含量對涂層的重現(xiàn)性及牢固度影響較小.

第26卷第4期 2008年12月 徐州師范大學學報(自然科學版) j.ofxuzhounormaluniv.(naturalscienceedition) vol.26,no.4 dec.,2008 收稿日期:2008-05-12 基金項目:江蘇省高校自然科學基金資助項目(07kjb150112);徐州師范大學自然科學基金資助項目(07xla06) 作者簡介:田久英(1973-),女,河北新城人,講師,碩士,主要從事催化材料的研究. 堇青石蜂窩陶瓷載體涂層的制備研究 田久英,盧菊生,吳宏 (徐州師范大學化學化工學院,江蘇徐州221116) 摘要:以擬薄水鋁石為原料,hno3為膠溶劑,制備alooh溶膠,并對堇青石蜂窩陶瓷載體進行涂覆

采用水熱合成法，在堇青石蜂窩陶瓷載體上原位合成了ｚｓｍ５沸石和ａｎａｃｉｍｅ沸石，并用ｘｒｄ和ｓｅｍ等技術進行了表征．結果表明，當改變合成條件時，在堇青石表面可分別生長出厚度為３０～４０μｍ的ｚｓｍ５沸石和厚度為３０～１８０μｍ的ａｎａｃｉｍｅ沸石．隨著凝膠中ｓｉｏ２／ａｌ２ｏ３比的增大和含水量的減少，在堇青石蜂窩陶瓷上生長的分子篩的量也增加．

本文研究了采用一種新開發(fā)的粘土原料———累托石、滑石和工業(yè)氧化鋁制備堇青石質蜂窩陶瓷的工藝過程。測定了樣品的理化性能,并采用xrd、sem對樣品的相組成和微觀結構進行了分析。結果表明,蜂窩陶瓷的主晶相為堇青石,氣孔率34.88%,間壁密度達1.72g/cm3,間壁氣孔尺寸為1～20μm,抗熱震性達700℃。

運用水熱合成技術在孔密度為62cells/cm2的堇青石蜂窩陶瓷載體上原位合成了sapo-34分子篩,并用xrd和sem等技術對其進行了表征.結果表明,經過一次水熱合成,堇青石蜂窩陶瓷載體的表面上可牢固均勻地生長一層厚度約為30μm的sapo-34分子篩,而相應的載體增重約為15%～25%.改變合成條件還可使堇青石載體上同時生長sapo-34和sapo-5分子篩.此外,對sapo-34分子篩在堇青石載體上的生長機理也作了初步探討

用硝酸溶液對堇青石質蜂窩陶瓷樣品進行處理。測定了酸處理時間不同的樣品的熱膨脹系數(shù)、氣孔率和吸水率及抗壓強度,研究了酸處理對堇青石質蜂窩陶瓷性能的影響規(guī)律,通過sem分析了酸處理前后樣品的斷面形貌,并用icp測定了酸處理液中的各種離子濃度,探討了酸處理影響性能的機理。試驗結果表明:酸處理能顯著降低堇青石質蜂窩陶瓷的熱膨脹系數(shù),增加顯氣孔率和吸水率,但削弱了材料的機械強度。

. .. 蜂窩狀汽車尾氣凈化器載體 1范圍 本標準規(guī)定了蜂窩狀汽車尾氣凈化器載體的分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝 和貯運。 本標準主要適用于機動車尾氣、工業(yè)有機廢氣凈化催化劑用的載體—堇青石質蜂窩陶瓷，其 它用途和材質的蜂窩陶瓷也可參照執(zhí)行。 2規(guī)范性引用文件 下列文件通過本標準的引用而成為本標準的內容。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修 改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵使用本標準的各方研究是否 可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 jc/t686-1998蜂窩陶瓷 gb/t4734-1996陶瓷材料及制品化學分析方法 3術語 本標準采用下列定義、符號： 孔密度：蜂窩陶瓷每單位橫截面積上分布孔的個數(shù)，其單位為孔/㎝2。 孔壁缺陷：在蜂窩陶瓷的端面上由擠出成型引起的軸向孔壁缺損而導致相鄰二

本文研究了堇青石蜂窩陶瓷的性能隨燒成溫度和保溫時間變化的規(guī)律；通過對試樣進行ｘ－射線衍射分析（ｘｒｄ）和掃描電鏡觀察（ｓｅｍ），探討了燒成溫度和保溫時間對董青石蜂窩陶瓷性能的影響機理。

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蜂窩陶瓷用堇青石的研制

蜂窩陶瓷廣泛應用于汽車尾氣凈化器載體、臭氧抑制催化劑載體、冶金工業(yè)的熱交換和金屬液的過濾等行業(yè)。堇青石因具有體積密度小、熱膨脹系數(shù)小和結構較疏松等特點成為生產蜂窩陶瓷的首選材料。筆者概述了堇青石的結構、組成及應用,闡述了合成堇青石的原料、方法,以及介紹了合成堇青石的研究進展。

蜂窩陶瓷用堇青石

利用xps,pls,xrd,bet,tem等現(xiàn)代分析手段,研究了本實驗中制備的經鑭和鋇修飾的改性氧化鋁涂層的熱穩(wěn)定性和改性機理,認為介穩(wěn)態(tài)的γ相向介穩(wěn)態(tài)的δ相和θ相轉變和氧化鋁顆粒的長大是改性涂層高溫燒結的原因,鑭和鋇的加入可有效地抑制介穩(wěn)態(tài)的氧化鋁向熱力學上穩(wěn)定的α-al2o3的轉變,一定程度上提高了氧化鋁的高溫熱穩(wěn)定性。通過考察la3+與ba2+在改性氧化鋁涂層中的分布規(guī)律,提出摻雜離子進入氧化鋁晶格缺陷的改性機理,并探討了不同類型的缺陷的大小和濃度隨溫度的變化規(guī)律。

以堇青石蜂窩陶瓷(cc)為載體、cuo和不同助劑為活性組分,用浸漬法制備cuo/cc、cuo-nio/cc和cuo-nio-ceo2/cc催化劑,采用tpr、xrd和xps等測試方法對催化劑進行表征。tpr結果表明,催化劑主要以cu2+形式存在。采用程序升溫和恒溫法在固定床反應器常壓條件下研究了以尿素作還原劑還原模擬汽車尾氣中的no。結果顯示,cuo-nio-ceo2/cc催化劑在(150~350)℃具有較高的活性,250℃時具有較高的轉化率。

以高嶺土、滑石和氧化鋁為主要原料采用生料一次燒結工藝制備低膨脹堇青石蜂窩陶瓷,研究了堿金屬氧化物k2o和na2o(用r2o表示)含量對試樣熱膨脹系數(shù)、顯氣孔率和抗壓強度的影響,并利用x射線衍射儀、掃描電鏡分析了試樣的物相組成和斷面形貌。研究表明,r2o含量在0.22%以下時制備的堇青石蜂窩陶瓷的熱膨脹系數(shù)可達0.56×10-6/℃,從0.22%增加到0.52%時,熱膨脹系數(shù)增加到1.58×10-6/℃,顯氣孔率逐漸降低,而抗壓強度增大;r2o含量為0.12%的基礎配方試樣主要由定向排列的片狀堇青石晶粒構成,呈疏松多孔結構,氣孔小,隨著r2o含量的增加,氣孔尺寸變大而數(shù)量減少。

電氣石是一種含硼元素為典型特征的環(huán)形結構硅酸鹽礦物,在環(huán)境保護方面具有獨特的功能。電氣石質蜂窩陶瓷的制備是電氣石高效利用的重要體現(xiàn),不僅能充分發(fā)揮電氣石的功效,而且能有效降低用戶的使用成本。

分析了堇青石的特殊熱膨脹性,詳細敘述降低蜂窩陶瓷用堇青石熱膨脹系數(shù)的各種途徑,包括選擇合理的化學組成,控制原料的種類,形貌,粒度,減少原料的雜質,選擇合適的添加劑,以及燒成過程的控制等。

選取球狀堇青石蜂窩陶瓷作為催化劑基體,制備了cumn/zralti-堇青石蜂窩陶瓷催化劑,采用xrd、x射線光電子能譜(xps)、比表面積測定(bet)等分析方法對其進行了表征,測定了其催化濕式氧化含酚廢水的活性及催化劑抗壓強度、脫落率、cu2+溶出濃度等性能指標。實驗結果表明:cumn/zralti-堇青石蜂窩陶瓷催化劑在反應溫度220℃、壓力5mpa、攪拌速率為600r/min時,催化濕式氧化反應300min,cod去除率可達94.6%;球狀cumn/zralti-堇青石蜂窩陶瓷催化劑具有強度高、易裝填、易更換、脫落率低等特點,cu2+溶出濃度低于國家排放標準,適合工業(yè)化處理含酚廢水。