本發(fā)明涉及一種陶瓷過(guò)濾體，特別是涉及一種用于柴油顆粒過(guò)濾器的蜂窩陶瓷過(guò)濾體。

背景技術(shù)：

蜂窩陶瓷的特點(diǎn)為一種環(huán)保陶瓷，陶瓷材料由于其高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨等特異性能可廣泛應(yīng)用于各種環(huán)保領(lǐng)域，如汽車(chē)尾氣排放等。隨著人們對(duì)空氣質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)汽車(chē)尾氣排放要求也越高。那么，很多廠商在蜂窩陶瓷的生產(chǎn)工藝方面做了很多研究，來(lái)提高尾氣排放性能。

如中國(guó)專(zhuān)利第CN201610467614.X號(hào)專(zhuān)利，揭露了一種耐火的片狀蜂窩陶瓷汽車(chē)尾氣凈化材料，TiO2 1-3，黏土1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉10-15，SiC 1-3，碳酸鎂3-5，碳酸鈉4-8，硬脂酸10-15，1mol/L HNO3溶液適量，納米氧化鋁溶膠50-60，1mol/L La(NO3)3 1-3，1mol/L Sr(NO3)2 1-2，1mol/L Co(NO3)2 0.5-1、1mol/L檸檬酸2-6，去離子水100-200；利用ZrO2粉和CrO2粉來(lái)強(qiáng)化蜂窩陶瓷載體的綜合性能，使蜂窩陶瓷載體具有抗壓強(qiáng)度高、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；負(fù)載的La-Sr-Co-O催化劑提高了對(duì)汽車(chē)尾氣的凈化效率

如中國(guó)專(zhuān)利第CN201610258086.7號(hào)專(zhuān)利，揭露了一種通式蜂窩陶瓷顆粒物過(guò)濾器及制備方法，過(guò)濾器，是端交叉間隔堵孔、另端不堵孔的蜂窩陶瓷。原料以質(zhì)量份的組成為：片狀高嶺土25～30，氧化鋁粉15～20，片狀滑石37～40，熔融石英粉6～10，造孔劑8～20，水溶性粘結(jié)劑3～10和適量的水；將原料充分機(jī)械混合、捏合，使之均勻；混合物在真空度為90～95KPa下通過(guò)真空練制2～3次后陳腐20～40h，得到塑性泥料；通過(guò)模具擠出得到定規(guī)格的蜂窩陶瓷濕坯體；通過(guò)8～12Kw微波干燥2h、切割修整得到干坯體；通過(guò)程序升溫高溫下燒成得到半成品；再通過(guò)機(jī)械剝離掉坯體不規(guī)整外壁并重新植皮、微波干燥、單端交叉間隔堵孔、微波干燥后即得到成品。

但按照上述方式方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，并沒(méi)有使蜂窩陶瓷應(yīng)用到使用設(shè)備時(shí)產(chǎn)生最大的性能，其在相同碳載量的條件下，其的壓降較高，導(dǎo)致費(fèi)油。

因此，有必要提供一種新的蜂窩陶瓷過(guò)濾體來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體，目的在于提高柴油顆粒過(guò)濾器的通透性，降低油耗，提高過(guò)濾效果。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下了技術(shù)方案：一種壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體，其為縱長(zhǎng)形，具有相對(duì)的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯(cuò)排列，所述第一吸附孔與所述第二吸附孔之間形成令兩者相互貫通的若干氣孔。該壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體的原料成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑1-2份，造孔劑10-30份。

具體的，所述粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇；所述增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇；所述造孔劑為具有流動(dòng)性且具有可燃性；所述造孔劑位石墨或者淀粉。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還采用了如下技術(shù)方案是：一種蜂窩陶瓷過(guò)濾體的制備方法，其步驟如下，第一步驟，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，提供滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑1-2份，造孔劑10-30份進(jìn)行混合成泥狀混合物，并陳腐至少48小時(shí)；第二步驟，將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯；第三步驟，干燥；第四步驟，再用含有40％-60％質(zhì)量的造孔劑的泥漿對(duì)毛坯進(jìn)行涂敷，涂敷厚度1-5mm，再進(jìn)行二次烘干；第五步驟，燒制，形成蜂窩陶瓷過(guò)濾體；第六步驟，外表面加工，形成光滑表面。

具體的，第二步驟中的毛坯為所述壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體為縱長(zhǎng)形，具有相對(duì)的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯(cuò)排列。

具體的，所述第四步驟中，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑。

具體的，所述粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇；所述增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇；所述造孔劑位石墨或者淀粉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體的有益效果在于：再生產(chǎn)過(guò)程中，再次通過(guò)造孔劑的泥漿涂抹至生產(chǎn)毛坯后加工，致使孔壁上氣孔分布多，氣孔的隙率高，氣孔孔徑小，在此結(jié)構(gòu)下，該蜂窩陶瓷過(guò)濾體運(yùn)用至柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)上，當(dāng)尾氣進(jìn)入至柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)的蜂窩陶瓷過(guò)濾體后，DPF依靠孔壁疏松狀結(jié)構(gòu)對(duì)尾氣中的碳煙顆粒進(jìn)行捕集攔截，尾氣通過(guò)時(shí)將顆粒物攔截至孔壁內(nèi)部，隨著尾氣不斷進(jìn)入，碳顆粒逐漸在孔壁上堆積，慢慢形成一層致密的濾餅層，對(duì)于柴油顆粒過(guò)濾器碳載量性能有了較為明顯提升，增強(qiáng)過(guò)濾效果，同時(shí)壓降升高，有益效果在于：相比現(xiàn)有的蜂窩陶瓷過(guò)濾體，在相同的碳載量的條件下，其壓降的上升速度較慢，從而提高過(guò)濾器的通透性，降低油耗。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明壁流式蜂窩陶瓷與現(xiàn)有蜂窩陶瓷應(yīng)用效果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明為一種壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體，其為縱長(zhǎng)形，具有相對(duì)的第一端面101與第二端面102，自第一端面101向第二端面102方向凹陷形成的若干第一吸附孔12，自第二端面102向第一端面101方向凹陷形成的若干第二吸附孔13，第一吸附孔12未貫通至第二端面102，第二吸附孔13未貫通至第一端面101，第一吸附孔12與第二吸附孔13相互交錯(cuò)排列，第一吸附孔12與第二吸附孔13之間形成若干孔壁14，第一吸附孔12與第二吸附孔13之間形成令兩者相互貫通的若干氣孔10，及氣孔10貫通孔壁14而貫通第一吸附孔12與第二吸附孔13。

通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)分析，孔壁14中間保持原有特性外，改進(jìn)后的孔壁14還出現(xiàn)如下特性：孔壁14上氣孔10分布多，氣孔10的隙率高，氣孔孔徑小(1-10微米)，在此結(jié)構(gòu)下，該蜂窩陶瓷過(guò)濾體運(yùn)用至柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)上，當(dāng)尾氣進(jìn)入至柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)的蜂窩陶瓷過(guò)濾體后，DPF依靠孔壁疏松狀結(jié)構(gòu)對(duì)尾氣中的碳煙顆粒進(jìn)行捕集攔截，尾氣通過(guò)時(shí)將顆粒物攔截至孔壁內(nèi)部，隨著尾氣不斷進(jìn)入，碳顆粒逐漸在孔壁上堆積，慢慢形成一層致密的濾餅層，過(guò)濾效果增強(qiáng)，同時(shí)壓降升高，對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行再生時(shí)(將過(guò)濾器捕集的碳顆粒燃燒掉)效果較為明顯，原因是再生時(shí)對(duì)于濾餅層燃燒較完全，有益效果在于：相比現(xiàn)有的蜂窩陶瓷過(guò)濾體，在相同的碳載量的條件下，其壓降的上升速度較慢，從而提高過(guò)濾器的通透性，降低油耗。

該壁流式蜂窩陶瓷過(guò)濾體為一體式結(jié)構(gòu)，其原料成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為滑石30-50份，高嶺土10-20份，氧化鋁10-20份，硅微粉10-20份，堇青石晶體1-10份，粘合劑3-5份，增塑劑1-2份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑1-2份，造孔劑10-30份。

實(shí)施例一：

第一步：提供原料成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為滑石30份，高嶺土10份，氧化鋁10份，硅微粉10份，堇青石晶體1份，該等物質(zhì)為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經(jīng)干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑3份，增塑劑1份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑1份，造孔劑10份與上述粉末進(jìn)行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動(dòng)性高且可燃性物質(zhì)。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時(shí)。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有40％質(zhì)量的造孔劑的泥漿對(duì)毛坯進(jìn)行涂敷，涂敷厚度1-3mm，再進(jìn)行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過(guò)濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

如圖2至圖3所示，其中，該蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯其大致為縱長(zhǎng)的圓柱型，具有相對(duì)的第一端面與第二端面，自所述第一端面向所述第二端面方向凹陷形成的若干第一吸附孔，自所述第二端面向所述第一端面方向凹陷形成的若干第二吸附孔，所述第一吸附孔未貫通至所述第二端面，所述第二吸附孔未貫通至所述第一端面，所述第一吸附孔與第二吸附孔相互交錯(cuò)排列。

經(jīng)過(guò)燒制后，孔壁兩邊氣孔分布多，氣孔孔隙率高，氣孔孔徑在1-5微米內(nèi)。

實(shí)施例二：

第一步：提供原料成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為滑石50份，高嶺土20份，氧化鋁20份，硅微粉20份，堇青石晶體10份，該等物質(zhì)為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經(jīng)干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑5份，增塑劑2份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑2份，造孔劑30份與上述粉末進(jìn)行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動(dòng)性高且可燃性物質(zhì)。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時(shí)。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有60％質(zhì)量的造孔劑的泥漿對(duì)毛坯進(jìn)行涂敷，涂敷厚度3-5mm，再進(jìn)行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過(guò)濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

實(shí)施例三：

第一步：提供原料成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為滑石40份，高嶺土15份，氧化鋁15份，硅微粉15份，堇青石晶體6份，該等物質(zhì)為粉末固體，其粒徑在10-30微米之間，將以上粉末狀顆粒經(jīng)干燥噴霧方式混料。再提供粘合劑4份，增塑劑1.5份，油脂類(lèi)潤(rùn)滑劑1.5份，造孔劑20份與上述粉末進(jìn)行混合，其中粘合劑為甲基纖維素或者聚乙烯醇中的一種，增塑劑為聚乙烯醇或者聚乙烯二醇，造孔劑位石墨或者淀粉，也可以是其它流動(dòng)性高且可燃性物質(zhì)。將上述混合物混合成泥狀，并陳腐至少48小時(shí)。

第二步：將陳腐后的泥狀混合物成型為蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯，該毛坯采用立式擠壓式的方式；

第三步：采用微波線干燥；

第四步：再用含有50％質(zhì)量的造孔劑的泥漿對(duì)毛坯進(jìn)行涂敷，涂敷厚度3-5mm，再進(jìn)行二次烘干，所述泥漿成分包括滑石，氧化鋁，高嶺土中的一種或幾種，所述泥漿中造孔劑的粒徑小于所述蜂窩陶瓷過(guò)濾體的毛坯中的造孔劑的粒徑；

第五步：燒制，其燒制溫度為1400℃，形成蜂窩陶瓷過(guò)濾體；

第六步：外表面加工，形成光滑表面。

實(shí)驗(yàn)對(duì)比：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)碳載量情況下對(duì)壓降的影響。加載工況參數(shù)：轉(zhuǎn)速：2000r/min扭矩：148Nm排氣流量0.13m³/s排氣溫度380℃

如圖4，采用未經(jīng)涂層工藝(采用傳統(tǒng)的蜂窩陶瓷過(guò)濾體)的DPF和經(jīng)過(guò)涂層工藝(采用本發(fā)明的蜂窩陶瓷過(guò)濾體)的DPF對(duì)比，前提條件是原料成型烘干燒成都為同一批次，每種抽取10支樣品，在上述工況條件下進(jìn)行檢測(cè)，記錄下每支載體碳載量和壓降的關(guān)系。其中，計(jì)算值為：y＝2800+2200*x其中y為壓降，單位Kpa，x為碳載量，單位g/L。數(shù)據(jù)點(diǎn)在這條直線附近，x小于等于10。

DPF降壓構(gòu)成比例隨微粒層厚度的變化對(duì)比第一組(未經(jīng)涂層工藝)數(shù)據(jù)與第二組(經(jīng)涂層工藝)數(shù)據(jù)，從第一組與第二組兩組數(shù)據(jù)可以看出，在載體使用初期幾乎無(wú)影響，當(dāng)負(fù)載一定的碳顆粒時(shí)，第二組數(shù)據(jù)壓降變化較慢，且碳載量越高時(shí)，第一組與第二組區(qū)別越明顯。說(shuō)明涂層后對(duì)于載體碳載量相同的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的蜂窩陶瓷過(guò)濾體受到的壓降相對(duì)較低，進(jìn)而促使其通透性能強(qiáng)，能降低油耗量，整體性能有了較為明顯提升。

以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。