本發(fā)明涉及陶瓷材料，尤其涉及一種輕質(zhì)隔熱的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。
技術(shù)背景
機(jī)動(dòng)車污染已成為我國空氣污染的重要來源，是造成灰霾和光化學(xué)煙霧污染的重要原因。汽車尾氣主要為氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(C0)、顆粒物等，已成為主要的大氣污染物，因此，解決空氣污染問題的重中之重即是解決汽車尾氣污染問題。
汽車尾氣凈化器主要由殼體、載體和催化劑3部分組成，其中催化劑的選擇非常重要。三效催化劑是指能同時(shí)去除NOx、HC、CO這三種主要污染物的催化劑，大量試驗(yàn)研究表明，稀土鈣鈦礦催化劑La-Sr-Co-O為三效催化劑，并且對(duì)汽車尾氣的催化效果較好。祝杰在其碩士學(xué)位論文《堇青石蜂窩陶瓷負(fù)載La-Sr-Co-O對(duì)汽車尾氣催化性能的研究》中采用堇青石蜂窩陶瓷作為載體，La-Sr-Co-O鈣鈦礦型復(fù)合氧化物作為催化劑活性成分，制備了整體式汽車尾氣催化劑，但是其制備的陶瓷載體耐熱性能還不夠高，并且整體式催化劑一旦損壞需要整體更換，浪費(fèi)資源的同時(shí)還增加了使用成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、又能保證資源合理利用的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) ：
1. 一種輕質(zhì)隔熱的片狀蜂窩陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
氧化鋁空心球5-10，堇青石 40-50，黏土 1-3，玻璃微珠3-6，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉10-15，碳酸鎂3-5，環(huán)氧大豆油3-8，碳酸鈉 4-8，硬脂酸1-3，1 mol/L HNO3溶液適量，納米氧化鋁溶膠50-60，1 mol/L La(NO3)3 1-3，1 mol/L Sr(NO3)2 1-2，1 mol/L Co(NO3)2 0.5-1、1 mol/L檸檬酸2-6，去離子水100-200；
所述納米氧化鋁溶膠的固含量為20%-25%。
2. 所述的一種負(fù)載La-Sr-Co-O的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
a. 片狀蜂窩陶瓷的制備:
取氧化鋁空心球、堇青石、黏土、玻璃微珠、ZrO2 粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后，加入環(huán)氧大豆油、硬脂酸、50-60份去離子水混合均勻，陳腐 20-25 h得到泥料 ；將泥料放入真空煉泥機(jī)中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機(jī)中成型后切割為3-5cm的板狀試樣 ；100-150℃下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500℃下保溫1-4h，冷卻出爐。
b. 片狀蜂窩陶瓷的預(yù)處理：
水洗步驟a得到的堇青石蜂窩陶瓷板狀試樣后，用HNO3溶液浸泡20-30 h，之后用清水超聲10-30 min后干燥；
c. 納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O催化劑的涂覆：
將步驟b所得板狀試樣浸入納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液的混合液中，20-60min后取出， 用洗耳球吹除板狀試樣孔道殘留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。
3. 所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的1 mol/L La(NO3)3，1 mol/L Sr(NO3)2，1 mol/L Co(NO3)2、1 mol/L檸檬酸溶液混合而成。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用耐高溫、耐磨損和耐腐蝕的惰性無機(jī)材料ZrO2粉和CrO2粉來強(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)；進(jìn)一步地，利用水溶性碳酸鈉來提高陶瓷載體的孔隙率；將納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液混合后對(duì)陶瓷載體進(jìn)行浸泡，增加了La-Sr-Co-O催化劑與載體的結(jié)合力，延長(zhǎng)其使用壽命；將蜂窩陶瓷載體制成片狀型，方便了安裝和更換，同時(shí)節(jié)約成本，促進(jìn)了資源的充分利用，符合當(dāng)下綠色環(huán)保的趨勢(shì)，具有更廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值；配合添加的氧化鋁空心球內(nèi)部空心，表面凹凸不平，增大了接觸比表面積，使得陶瓷載體具有質(zhì)輕隔熱的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
一種輕質(zhì)隔熱的片狀蜂窩陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
氧化鋁空心球5，堇青石 40，黏土3，玻璃微珠3，ZrO2粉5，CrO2粉5，滑石粉15，碳酸鎂5，環(huán)氧大豆油8，碳酸鈉8，硬脂酸3，1 mol/L HNO3溶液適量，納米氧化鋁溶膠60，1 mol/L La(NO3)3 3，1 mol/L Sr(NO3)2 2，1 mol/L Co(NO3)2 1、1 mol/L檸檬酸6，去離子水200；
所述納米氧化鋁溶膠的固含量為20%-25%。
所述的一種負(fù)載La-Sr-Co-O的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
a. 片狀蜂窩陶瓷的制備:
取氧化鋁空心球、堇青石、黏土、玻璃微珠、ZrO2 粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后，加入環(huán)氧大豆油、硬脂酸、50-60份去離子水混合均勻，陳腐 20-25 h得到泥料 ；將泥料放入真空煉泥機(jī)中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機(jī)中成型后切割為3-5cm的板狀試樣 ；100-150℃下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500℃下保溫1-4h，冷卻出爐。
b. 片狀蜂窩陶瓷的預(yù)處理：
水洗步驟a得到的堇青石蜂窩陶瓷板狀試樣后，用HNO3溶液浸泡20-30 h，之后用清水超聲10-30 min后干燥；
c. 納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O催化劑的涂覆：
將步驟b所得板狀試樣浸入納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液的混合液中，20-60min后取出， 用洗耳球吹除板狀試樣孔道殘留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。
所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的1 mol/L La(NO3)3，1 mol/L Sr(NO3)2，1 mol/L Co(NO3)2、1 mol/L檸檬酸溶液混合而成。
經(jīng)檢測(cè)：
對(duì)CO催化效率 ≥90%。