堇青石质蜂窝陶瓷载体表面改性前后的SEM和EDS研究

本文介绍了堇青石质蜂窝陶瓷的超低热膨胀特点,分析了其超低热膨胀机理,阐述了影响堇青石质蜂窝陶瓷超低胀系数的主要工艺因素,指出制备超低热膨胀系数的堇青石质蜂窝陶瓷的主要途径。

蜂窝陶瓷载体 堇青石的化学成分是2mgo-al2o3-5sio2。各组分按重量百分比来计算，分别为：mgo=13.8%,al2o3=34.8% 和sio2=51.4%。它的热膨胀系数很小，是我们触媒转化器中所使用的蜂窝瓷载体的主要原料。 堇青石材料由稳定的alsi5o13正六边形结构组成。正六边形环状结构的六个角落分别由五个sio4正四面体 及一个alo4正四面体结晶组成，正六边形环状结构之间由alo6正八面体及mgo6正八面体连结成理想的 a-堇青石结晶。a-堇青石结晶对产品的低热膨胀系数和极佳的抗热冲击性有决定性的影响。 堇青石陶瓷载体可使用温度约1300℃。加上高密度的蜂窝结构(400孔每平方英寸)及超薄壁厚(0.15mm) 的几何外形使载体有极大的几何表面积、低排气阻力、化学性质安定、升温迅速等特性，因此，它成为我 们

以潞安煤矸石为主要原料,辅以少量工业菱镁矿、滑石和成型助剂,制备出堇青石蜂窝陶瓷。用x-射线衍射仪(xrd)和扫描电镜(sem)分别表征了蜂窝陶瓷的物相组成和显微结构。结果表明样品由片状晶相和大量微孔组成,晶相主要为堇青石。考察了各影响因素对蜂窝陶瓷性能的影响,实验表明当总含液量约为30%、陈腐时间24h,煅烧温度1200～1300℃下保温4～6h时,蜂窝陶瓷载体的成型效果及性能较优。

对600孔/英寸2堇青石蜂窝陶瓷的制备、试验方法作了详细的论述。堇青石质蜂窝陶瓷引入以绿泥石作mgo的初始原料,挤出成型时利用高岭土的线状结构,通过模具细孔时,受到剪切力而发生取向降低膨胀系数,在陶瓷胚体中,添加增塑剂,采用动态控制的反应烧结技术脱塑,以实现微孔薄壁。

以拟薄水铝石为原料,hno3为胶溶剂,制备alooh溶胶,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆.研究了拟薄水铝石含量以及hno3的加入量对溶胶粘度、稳定性和涂层涂覆量的影响;比表面积法(bet法)测定堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的比表面积;超声波振荡检测了氧化铝涂层的结合牢固度.结果表明,当拟薄水铝石质量分数为5%~8%,n(h+)/n(alooh)=0.06~0.10时,可制得稳定的溶胶,且随着拟薄水铝石含量或hno3加入量的增加,溶胶的粘度增加,涂层的涂覆量增大,拟薄水铝石含量对涂层的重现性及牢固度影响较小.

第26卷第4期 2008年12月 徐州师范大学学报(自然科学版) j.ofxuzhounormaluniv.(naturalscienceedition) vol.26,no.4 dec.,2008 收稿日期:2008-05-12 基金项目:江苏省高校自然科学基金资助项目(07kjb150112);徐州师范大学自然科学基金资助项目(07xla06) 作者简介:田久英(1973-),女,河北新城人,讲师,硕士,主要从事催化材料的研究. 堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的制备研究 田久英,卢菊生,吴宏 (徐州师范大学化学化工学院,江苏徐州221116) 摘要:以拟薄水铝石为原料,hno3为胶溶剂,制备alooh溶胶,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆

采用水热合成法，在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了ｚｓｍ５沸石和ａｎａｃｉｍｅ沸石，并用ｘｒｄ和ｓｅｍ等技术进行了表征．结果表明，当改变合成条件时，在堇青石表面可分别生长出厚度为３０～４０μｍ的ｚｓｍ５沸石和厚度为３０～１８０μｍ的ａｎａｃｉｍｅ沸石．随着凝胶中ｓｉｏ２／ａｌ２ｏ３比的增大和含水量的减少，在堇青石蜂窝陶瓷上生长的分子筛的量也增加．

本文研究了采用一种新开发的粘土原料———累托石、滑石和工业氧化铝制备堇青石质蜂窝陶瓷的工艺过程。测定了样品的理化性能,并采用xrd、sem对样品的相组成和微观结构进行了分析。结果表明,蜂窝陶瓷的主晶相为堇青石,气孔率34.88%,间壁密度达1.72g/cm3,间壁气孔尺寸为1～20μm,抗热震性达700℃。

运用水热合成技术在孔密度为62cells/cm2的堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了sapo-34分子筛,并用xrd和sem等技术对其进行了表征.结果表明,经过一次水热合成,堇青石蜂窝陶瓷载体的表面上可牢固均匀地生长一层厚度约为30μm的sapo-34分子筛,而相应的载体增重约为15%～25%.改变合成条件还可使堇青石载体上同时生长sapo-34和sapo-5分子筛.此外,对sapo-34分子筛在堇青石载体上的生长机理也作了初步探讨

用硝酸溶液对堇青石质蜂窝陶瓷样品进行处理。测定了酸处理时间不同的样品的热膨胀系数、气孔率和吸水率及抗压强度,研究了酸处理对堇青石质蜂窝陶瓷性能的影响规律,通过sem分析了酸处理前后样品的断面形貌,并用icp测定了酸处理液中的各种离子浓度,探讨了酸处理影响性能的机理。试验结果表明:酸处理能显著降低堇青石质蜂窝陶瓷的热膨胀系数,增加显气孔率和吸水率,但削弱了材料的机械强度。

. .. 蜂窝状汽车尾气净化器载体 1范围 本标准规定了蜂窝状汽车尾气净化器载体的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装 和贮运。 本标准主要适用于机动车尾气、工业有机废气净化催化剂用的载体—堇青石质蜂窝陶瓷，其 它用途和材质的蜂窝陶瓷也可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件通过本标准的引用而成为本标准的内容。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修 改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励使用本标准的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 jc/t686-1998蜂窝陶瓷 gb/t4734-1996陶瓷材料及制品化学分析方法 3术语 本标准采用下列定义、符号： 孔密度：蜂窝陶瓷每单位横截面积上分布孔的个数，其单位为孔/㎝2。 孔壁缺陷：在蜂窝陶瓷的端面上由挤出成型引起的轴向孔壁缺损而导致相邻二

本文研究了堇青石蜂窝陶瓷的性能随烧成温度和保温时间变化的规律；通过对试样进行ｘ－射线衍射分析（ｘｒｄ）和扫描电镜观察（ｓｅｍ），探讨了烧成温度和保温时间对董青石蜂窝陶瓷性能的影响机理。

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蜂窝陶瓷用堇青石的研制

蜂窝陶瓷广泛应用于汽车尾气净化器载体、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的热交换和金属液的过滤等行业。堇青石因具有体积密度小、热膨胀系数小和结构较疏松等特点成为生产蜂窝陶瓷的首选材料。笔者概述了堇青石的结构、组成及应用,阐述了合成堇青石的原料、方法,以及介绍了合成堇青石的研究进展。

蜂窝陶瓷用堇青石

利用xps,pls,xrd,bet,tem等现代分析手段,研究了本实验中制备的经镧和钡修饰的改性氧化铝涂层的热稳定性和改性机理,认为介稳态的γ相向介稳态的δ相和θ相转变和氧化铝颗粒的长大是改性涂层高温烧结的原因,镧和钡的加入可有效地抑制介稳态的氧化铝向热力学上稳定的α-al2o3的转变,一定程度上提高了氧化铝的高温热稳定性。通过考察la3+与ba2+在改性氧化铝涂层中的分布规律,提出掺杂离子进入氧化铝晶格缺陷的改性机理,并探讨了不同类型的缺陷的大小和浓度随温度的变化规律。

以堇青石蜂窝陶瓷(cc)为载体、cuo和不同助剂为活性组分,用浸渍法制备cuo/cc、cuo-nio/cc和cuo-nio-ceo2/cc催化剂,采用tpr、xrd和xps等测试方法对催化剂进行表征。tpr结果表明,催化剂主要以cu2+形式存在。采用程序升温和恒温法在固定床反应器常压条件下研究了以尿素作还原剂还原模拟汽车尾气中的no。结果显示,cuo-nio-ceo2/cc催化剂在(150~350)℃具有较高的活性,250℃时具有较高的转化率。

在堇青石块状蜂窝陶瓷载体上原位合成分子筛的方法

以拟薄水铝石为原料,硝酸为胶溶剂,添加聚乙二醇(peg)制备铝溶胶,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行γ-al2o3涂层。考察了不同分子量(400,6000和20000)聚乙二醇的添加对溶胶黏度,粒径分布以及涂覆涂层负载量和重现性的影响;利用bet法测定了溶胶中添加不同分子量的聚乙二醇后,涂层比表面积的变化;超声波振荡检测了堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的结合牢固性;由sem照片观察涂层的表面形貌。结果表明,聚乙二醇的添加,增大了溶胶的黏度,提高了载体涂层的负载量、比表面积和结合牢固度。添加剂聚乙二醇分子量的不同对溶胶和载体涂层性能的影响也不同,聚乙二醇20000的添加使溶胶黏度和涂层负载量的增加程度更明显,而添加聚乙二醇400制备溶胶的粒径小,分布范围窄,涂覆涂层均匀、牢固且比表面积大。

以高岭土、滑石和氧化铝粉为主要原料,以面粉和活性炭为成孔剂,按堇青石理论化学组成配料,经球磨、压滤、练泥、陈腐后,挤压成型为孔密度为每平方英寸100个孔,孔壁厚0.3mm的坯体,干燥后,做不同温度(1280、1300、1340和1380℃)保温3h和1300℃保温不同时间(3、4、5、6h)的烧成试验,然后检测烧后试样的显气孔率和热膨胀系数,并进行xrd和sem分析。结果表明:(1)在1340℃保温5h烧成可制备出显气孔率约为60%,平均热膨胀系数(室温～800℃)为1.67×10-6℃-1的纯堇青石相蜂窝陶瓷。(2)在1280～1380℃保温5h烧成的堇青石蜂窝陶瓷的显气孔率及吸水率均没有显著差异。在1300℃的烧成温度下,当保温时间由3h增加到4h时,试样的显气孔率和吸水率略有下降;继续延长保温时间,试样的显气孔率和吸水率变化不大。(3)在保温5h的条件下,当烧成温度从1280℃升至1340℃时,试样的热膨胀系数逐渐降低;当烧成温度从1340℃升至1380℃时,试样的热膨胀系数升高。在烧成温度为1300℃的条件下,当保温时间从3h增加到5h时,试样的热膨胀系数逐渐降低;从5h增加到6h时,试样的热膨胀系数升高。(4)与1300℃烧成的试样相比,1340℃烧成的试样中有较多呈短柱状的堇青石晶粒,且气孔平均孔径较大。

酞酸铝堇青石大规格蜂窝陶瓷