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CN107365140B - 基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法 - Google Patents

基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，包括以下步骤：室温‑200℃，泥胚干燥，使得水分含量小于0.5％；200‑350℃，排焦速度放慢，贫氧控制防止开裂；350‑800℃，进行高岭土脱水，放缓升温速率，防止开裂；800‑1300℃，固相反应，需快速升温，防止滑石分解产生的液相扩散影响孔径分布；1300‑1420℃，高温液相反应，放缓升温速率，使其充分反应；1420℃保持8小时，充分保温，使得堇青石反应完全，晶体生长完全；1420‑1200℃，快速冷却形成微裂纹，提高产品抗热震性能；1200‑室温，静置冷却，使得产品成型。采用本发明的设计，整体升温时间时间为45.3小时，相对于现有技术的80小时，大大提高了烧成效率。

Description

基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝陶瓷烧成方法，特别是一种基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法。
背景技术
汽车行业工业化的发展，带来的尾气污染也日益严重。随着汽车尾气排放的控制标准越来越严格，世界各国包括中对柴油车的尾气排放也日益趋严。
同时，由于我国的油品问题，含硫量较高，排放物有较多的碳烟颗粒物，若直接采用能够达到欧5欧6标准的采用交叉堵孔方式的陶瓷过滤器，使用时间长久后直接会导致孔道堵塞、背压升高的问题，但是直接采用部分交叉封孔的方式，过滤效果又不佳。
现有技术的蜂窝陶瓷烧成采用的方法为在烧结温度前采用恒定的升温速率提升温度，为了防止温度过高产品开裂，所以升温速率无法设置太高，故，最终的烧成曲线的整体时间为80小时左右，整体的烧成时间长，且烧成的良率不高。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有的蜂窝陶瓷烧成方法烧成时间长，良率不高的问题。
技术方案：本发明提供以下技术方案：一种基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，包括以下步骤：
1)室温-200℃，升温速率100℃/小时，对泥胚进行干燥；
2)200-350℃，升温速率30℃/小时，放慢排焦速度；
3)350-800℃，升温速率50℃/小时，进行高岭土脱水，放缓升温速率，防止开裂；
4)800-1300℃，升温速率120℃/小时，固相反应，进行快速升温，防止滑石分解产生的液相扩散影响孔径分布；
5)1300-1420℃，升温速率30℃/小时，高温液相反应，放缓升温速率，使其充分反应；
6)1420℃保持8小时，充分保温，使得堇青石反应完全，晶体生长完全；
7)1420-1200℃，降温速率200℃/小时，快速冷却形成微裂纹，提高产品抗热震性能；
8)1200-室温，降温速率100℃/小时，静置冷却，使得产品成型。
此处的室温可认为一般认可的室温，即0～30℃。
进一步地，所述步骤1)中，对泥胚干燥采用通入干燥空气和升温双重手段，直至水分含量小于0.5％，改用含水量0.5％的湿润空气。
进一步地，所述步骤2)中，升温的同时进行贫氧控制，输入空气的氧气含量不高于7％，防止开裂。
进一步地，所述步骤8)中，为了降温速率恒定，可以将产品静置于温度调至为低于室温的恒温箱中。
在室温高于25℃时，低于室温的恒温箱温度一般采用15～20℃，室温低于 25℃时，采用自然冷却，待产品温度冷却至室温以上10℃，取出恒温箱静置即可。
进一步地，所述步骤1)至步骤6)，泥胚设置于烧结炉中进行烧结。
有益效果：本发明相对于现有技术：针对蜂窝陶瓷各组分的特性，以及各组分组合后的物性进行试验开发，得到本发明的烧成方法，采用本发明的设计，烧成时间相对于现有技术的80小时，缩减了接近一半的时间，且由于针对各阶段有特殊的烧成温度和时间的控制，产品开裂的几率变小，良率提高。
附图说明
图1为本发明的烧成曲线示意图；
图2为现有技术烧成曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例
如附图1所示，一种基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，包括以下步骤：室温以0℃为例，
1)0-200℃，升温速率100℃/小时，持续2小时，对泥胚进行干燥；
2)200-350℃，升温速率30℃/小时，持续5小时，放慢排焦速度；
3)350-800℃，升温速率50℃/小时，持续9小时，进行高岭土脱水，放缓升温速率，防止开裂；
4)800-1300℃，升温速率120℃/小时，持续4小时10分钟，固相反应，进行快速升温，防止滑石分解产生的液相扩散影响孔径分布；
5)1300-1420℃，升温速率30℃/小时，持续4小时，高温液相反应，放缓升温速率，使其充分反应；
6)1420℃保持8小时，充分保温，使得堇青石反应完全，晶体生长完全；
7)1420-1200℃，降温速率200℃/小时，持续1小时6分钟，快速冷却形成微裂纹，提高产品抗热震性能；
8)1200-0℃，降温速率100℃/小时，持续12小时，静置冷却，使得产品成型。
所述步骤1)中，对泥胚干燥采用通入干燥空气和升温双重手段，直至水分含量小于0.5％，改用含水量0.5％的湿润空气。
所述步骤2)中，升温的同时进行贫氧控制，输入空气的氧气含量不高于7％，防止开裂。
所述步骤8)中，为了降温速率恒定，可以将产品静置于温度调至为低于室温的恒温箱中。
在室温高于25℃时，低于室温的恒温箱温度一般采用15～20℃，室温低于 25℃时，采用自然冷却，待产品温度冷却至室温以上10℃，取出恒温箱静置即可。
所述步骤1)至步骤6)，泥胚设置于烧结炉中进行烧结。
实施例整体时间为45小时16分钟，产品良率达到91％。
对比例
如附图2所示，一种蜂窝陶瓷烧成方法，包括三步，其中室温以0℃为例，：
1)0-1420℃，升温速率为45℃/小时，持续31小时，直至升温达到特定值；
2)1420℃，保持8小时，充分保温，使得堇青石反应完全，晶体生长完全；
3)1420-0℃，降温速率为45℃/小时，持续31小时，静置直至与室温相同。
对比例整体时间为80小时，产品良率达到85％。

Claims (4)

1.一种基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)室温-200℃，升温速率100℃/小时，对泥胚进行干燥；
2)200-350℃，升温速率30℃/小时，放慢排焦速度；
3)350-800℃，升温速率50℃/小时，进行高岭土脱水，放缓升温速率，防止开裂；
4)800-1300℃，升温速率120℃/小时，固相反应，进行快速升温，防止滑石分解产生的液相扩散影响孔径分布；
5)1300-1420℃，升温速率30℃/小时，高温液相反应，放缓升温速率，使其充分反应；
6)1420℃保持8小时，充分保温，使得堇青石反应完全，晶体生长完全；
7)1420-1200℃，降温速率200℃/小时，快速冷却形成微裂纹，提高产品抗热震性能；
8)1200-室温，降温速率100℃/小时，静置冷却，使得产品成型；
所述步骤1)中，对泥胚干燥采用通入干燥空气和升温双重手段，直至水分含量小于0.5％，改用含水量0.5％的湿润空气。
2.根据权利要求1所述的基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，其特征在于：所述步骤2)中，升温的同时进行贫氧控制，输入空气的氧气含量不高于7％，防止开裂。
3.根据权利要求1所述的基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，其特征在于：所述步骤8)中，为了降温速率恒定，可以将产品静置于温度调至为低于室温的恒温箱中。
4.根据权利要求1所述的基于改进的蜂窝陶瓷快速烧成温度曲线的烧成方法，其特征在于：所述步骤1)至步骤6)，泥胚设置于烧结炉中进行烧结。
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