一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器及其制备方法。


背景技术：

2.柴油机尾气主要污染物是固体颗粒物pm，在机动车尾气净化系统中，需要加装多孔的颗粒物捕集器dpf对颗粒物进行截留，随着颗粒物的不断累积，dpf孔壁上的孔道会慢慢被堵塞，造成发动机排气阻力增加，降低发动机的效率从而增加油耗。此时需要通过启动dpf再生系统，将dpf中捕集到的以碳烟为主的固体颗粒物烧掉。在dpf的再生过程中，由于碳烟固体颗粒物的燃烧，使得dpf中心的温度会迅速升高到800～1200℃左右，同时由于dpf的蓄热式结构，当dpfa中的碳烟分布不均匀时会导致局部的碳含量过高，会使得dpf在再生的过程中局部的温度可达到1400℃以上，前述高温会将多孔陶瓷dpf熔化使得dpf失效。
3.目前市面上在用的dpf材料主要有堇青石、碳化硅、碳酸铝、莫来石等，在上述材料中碳化硅具有最高的耐火性能，因此是dpf最理想的材料，但由于碳化硅材料具有较高的膨胀系数，因此在抗热冲击性能方面较其他材料较差。目前碳化硅dpf采用了小块拼接的构造再加上优良的导热系数，可以抵消一部分高膨胀系数带来的破坏，但其抗热冲击温度基本只能达到400～450℃，而其他材料的抗热冲击温度能做到550℃以上，因此需要进一步提高碳化硅dpf的抗热冲击性能。
4.专利文件cn108017409公开了一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料及制备方法，所述的碳化硅蜂窝陶瓷材料包括碳化硅、陶瓷复合粉、造孔剂、润滑剂、分散剂、挤压助剂以及水。其中陶瓷复合粉由氧化肽、含硼化合物以及金属铝粉组成，含硼化合物为硼砂、硼酸钠、碳化硼、硼化钛、硼酸、硼酸钾、氧化硼中的一种或多种，其中氧化硼作为烧结助剂时在350～400℃时会熔化呈液态，当氧化硼熔化后，在后续的烧结过程中液化后的氧化硼会顺着碳化硅粉堆积的孔道向下流淌，最终造成产品烧成分层的现象，最终出现产品上层无法烧结，且膨胀系数大大增加。


技术实现要素：

5.为提高碳化硅dpf的抗热冲击性能，降低碳化硅dpf的热膨胀系数，现提供一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，具体方案如下：
6.一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，所述的碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器包括以下质量分数的原料：
7.碳化硅粉a12～13％；碳化硅粉b30％～45.5％；硼玻璃粉3％～13％；熔融石英5％～10％；石墨8％；润滑剂2％；水20％；
8.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
9.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
10.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
11.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
12.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
13.进一步的，所述碳化硅粉a的粒径为5μm；所述碳化硅粉b的粒径为35μm。
14.进一步的，所述s3中含水率为5
±
1％。
15.一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，包括以下步骤：
16.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
17.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
18.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
19.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
20.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
21.进一步的，泥料温度≤30℃。
22.进一步的，s4中升温的步骤为由室温升高至450℃，升温速率为50
±
10℃/h；再由450℃升高至1100℃，升温速率为150
±
30℃/h；最后由1100℃升温至1400℃，升温速率为100
±
20℃/h；保温时间为2
±
0.2h。
23.进一步的，s3中真空度≤-0.092mpa，挤出压力≤12mpa。
24.进一步的，s5中进行养护的条件为环境湿度≥65％，养护12h以上。
25.进一步的，s5中堵孔的具体工艺为将产品端面先贴上一层胶带，再将产品放置在打孔机工位上，打孔机对产品端面拍照，对表面孔道进行图像处理，最终计算出每个孔道的坐标位，采用激光对选择出来需要堵孔的孔道进行激光烧穿胶带，将打孔完成的产品送入堵孔机，堵料被刮板采用丝网印刷的方式，将泥料刮入激光烧穿的孔道中。
26.进一步的，s5中修坯的工艺为将干燥完成的产品，利用100～200目的砂纸，对外表黏连的泥浆进行修补处理。
27.有益效果：
28.(1)本发明提供了一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，在配方中添加硼玻璃粉以及熔融石英使得碳化硅表面形成一层低膨胀的硼玻璃，最终产品的膨胀系数会降低到3.55*10-6
℃，产品在使用过程中也不会出现碳化硅的氧化、熔融石英的晶型转化造成的膨胀系数的升高，使得产品抗老化能力得到大大提升。
29.(2)本发明提供了一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，采用预先制备硼玻璃粉代替直接使用氧化硼作为烧结助剂，使氧化硼预先均匀地溶解在玻璃粉中，当温度升高达到1000℃时由于液化后的粘度较高，因此不会出现流淌的现象。
具体实施方式
30.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
31.实施例1：
32.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
33.无机原料包括：
34.30％5μm碳化硅粉a、60％35μm碳化硅粉b、10％氧化硼；
35.助剂包括：
36.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
37.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
38.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
39.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
40.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
41.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
42.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
43.实施例2：
44.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
45.无机原料包括：
46.30％5μm碳化硅粉a、66％35μm碳化硅粉b、4％氧化硼；
47.助剂包括：
48.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
49.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
50.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
51.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
52.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
53.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
54.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
55.实施例3：
56.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
57.无机原料包括：
58.20％5μm碳化硅粉a、60％35μm碳化硅粉b、10％氧化硼；10％的熔融石英；
59.助剂包括：
60.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
61.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
62.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
63.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
64.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
65.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
66.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
67.实施例4：
68.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
69.无机原料包括：
70.20％5μm碳化硅粉a、72％35μm碳化硅粉b、4％氧化硼；4％熔融石英；
71.助剂包括：
72.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
73.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
74.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
75.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
76.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
77.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼
接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
78.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
79.实施例5：
80.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
81.无机原料包括：
82.20％5μm碳化硅粉a、60％35μm碳化硅粉b、20％硼玻璃粉；
83.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
84.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
85.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
86.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
87.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
88.助剂包括：
89.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
90.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
91.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
92.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
93.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
94.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
95.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
96.实施例6：
97.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
98.无机原料包括：
99.20％5μm碳化硅粉a、65％35μm碳化硅粉b、20％硼玻璃粉；
100.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
101.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
102.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
103.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
104.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
105.助剂包括：
106.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
107.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
108.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
109.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
110.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
111.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
112.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
113.实施例7：
114.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
115.无机原料包括：
116.20％5μm碳化硅粉a、70％35μm碳化硅粉b、10％硼玻璃粉；
117.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
118.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
119.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
120.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
121.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
122.助剂包括：
123.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
124.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
125.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
126.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
127.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
128.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼
接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
129.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
130.实施例8：
131.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
132.无机原料包括：
133.20％5μm碳化硅粉a、75％35μm碳化硅粉b、5％硼玻璃粉；
134.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
135.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
136.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
137.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
138.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
139.助剂包括：
140.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
141.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
142.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
143.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
144.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
145.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
146.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
147.实施例9：
148.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
149.无机原料包括：
150.20％5μm碳化硅粉a、56％35μm碳化硅粉b、20％硼玻璃粉；4％熔融石英；
151.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
152.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
153.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
154.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
155.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
156.助剂包括：
157.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
158.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
159.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
160.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
161.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
162.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
163.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
164.实施例10：
165.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
166.无机原料包括：
167.20％5μm碳化硅粉a、59％35μm碳化硅粉b、15％硼玻璃粉；6％熔融石英；
168.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
169.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
170.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
171.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
172.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
173.助剂包括：
174.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
175.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
176.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
177.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
178.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
179.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼
接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
180.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
181.实施例11：
182.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
183.无机原料包括：
184.20％5μm碳化硅粉a、62％35μm碳化硅粉b、10％硼玻璃粉；8％熔融石英；
185.所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
186.s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；
187.s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；
188.s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；
189.s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。
190.助剂包括：
191.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
192.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
193.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；
194.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
195.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
196.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
197.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
198.实施例12：
199.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，包括无机原料和助剂：
200.无机原料包括：
201.20％5μm碳化硅粉a、65％35μm碳化硅粉b、5％硼玻璃粉；10％熔融石英
202.助剂包括：
203.8％石墨、2％润滑剂、20％水；
204.一种碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法包括以下步骤：
205.s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均
匀；
206.s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；
207.s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；
208.s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；
209.s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。
210.对实施例1～12制备得到的碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器进行性能测试，将结果汇总于下表：
[0211][0212]
由上表可得
[0213]
作为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，其特征在于，所述的碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器包括以下质量分数的原料：碳化硅粉a12～13％；碳化硅粉b 30％～45.5％；硼玻璃粉3％～13％；熔融石英5％～10％；石墨8％；润滑剂2％；水20％；所述硼玻璃粉的制备方法包括以下步骤：s1：采用颚式破碎机将硼玻璃粉碎至1～2mm颗粒状；s2：将破碎的硼玻璃颗粒、等量的氯化铝球以及等量的水加入球磨机中球磨8
±
0.5h；s3：将s2制成的硼玻璃浆料进行榨泥处理，控制含水率；s4：将榨泥后的硼玻璃粉饼保湿包装备用。2.根据权利要求1所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，其特征在于，所述碳化硅粉a的粒径为5μm；所述碳化硅粉b的粒径为35μm。3.根据权利要求1所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器，其特征在于，所述s3中含水率为5
±
1％。4.如权利要求1～3任一所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1配料、混合：根据质量分数准确称量原料，使用无重力混合机将原料进行混合均匀；s2：捏合、过网：使用带轴冷水捏合机，捏合时间为70
±
5min，控制泥料温度和泥料硬度；使用过网机进行筛网，筛网数目为80目，控制泥料温度；s3：成型、干燥、切割：将物料通过连续挤出机挤出成型，接坯采用气悬浮v型架，湿坯切断采用0.08mm钼丝，成型后进行干燥，将干燥后的物料通过双面切割机进行切割，切割长度参照烧成收缩设定；s4：烧成、拼接：通过电炉进行升温烧成，烧成后采用多块拼接的方式进行拼接，拼接缝宽度为1.5
±
0.5mm；拼接后干燥100℃恒温10h以上；s5：后加工、植皮、堵孔、修坯：采用端面磨，将产品两个端面进行研磨处理，将产品高度加工至需要的尺寸，之后再用外圆磨将产品外周进行研磨处理，将产品直径加工至产品所需要的尺寸；将后加工好的半成品采用植皮机在产品外圈植上一层外皮并进行养护干燥；干燥后将产品进行堵孔修坯处理。5.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，泥料温度≤30℃。6.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，s4中升温的步骤为由室温升高至450℃，升温速率为50
±
10℃/h；再由450℃升高至1100℃，升温速率为150
±
30℃/h；最后由1100℃升温至1400℃，升温速率为100
±
20℃/h；保温时间为2
±
0.2h。7.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，s3中真空度≤-0.092mpa，挤出压力≤12mpa。8.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，s5中进行养护的条件为环境湿度≥65％，养护12h以上。9.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，s5中堵孔的具体工艺为将产品端面先贴上一层胶带，再将产品放置在打孔机工位
上，打孔机对产品端面拍照，对表面孔道进行图像处理，最终计算出每个孔道的坐标位，采用激光对选择出来需要堵孔的孔道进行激光烧穿胶带，将打孔完成的产品送入堵孔机，堵料被刮板采用丝网印刷的方式，将泥料刮入激光烧穿的孔道中。10.根据权利要求4所述的一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，其特征在于，s5中修坯的工艺为将干燥完成的产品，利用100～200目的砂纸，对外表黏连的泥浆进行修补处理。

技术总结
本发明提供了一种低膨胀碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器及其制备方法，所述的碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器包括以下质量分数的原料：碳化硅粉A12～13％；碳化硅粉B30％～45.5％；硼玻璃粉3％～13％；熔融石英5％～10％；石墨8％；润滑剂2％；水20％；所述的制备方法包括以下步骤：配料、混合、捏合、过网、成型、干燥、切割、烧成、拼接、后加工、植皮、堵孔、修坯。通过各组分之间的协同作用，使碳化硅柴油机尾气颗粒捕集器的膨胀系数降低到3.55*10-6


技术研发人员：彭红 朱增赞 李球生 谢仁飞 江子豪 孙伟 徐迪
受保护的技术使用者：凯龙蓝烽新材料科技有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/5/26