堇青石质蜂窝陶瓷的制备

   选用3种不同的上等粘土、滑石及工业氧化铝，通过一定的工艺控制，在1390℃的烧成温度、保温4h的条件下，研制出纯度较高，结晶性较好，热膨胀系数（20~1000C）分别为1.48*10-6,1.50*10-6/C。气孔率分别为15%，25%，和33%的堇青石质蜂窝陶瓷载体。较低的热膨胀系数保证了载体有优异的抗热震性能，高的气孔率有利于后期催化剂的浸渍。实验表明：堇青石陶瓷成分的选择及杂质相的含量对于膨胀系数影响显著。

    汽车尾气给人类生存环境带来的严重污染，已成为世界各国的共识。目前，借鉴发达国家的经验，在汽车尾喷管加装尾气净化消声器是*有效的途径。美国Corning公司在70年代就成功地开发了堇青石质蜂窝陶瓷[1]。随后欧洲及日韩等国相继进行了蜂窝陶瓷的研制，除堇青石外，作为蜂窝陶瓷的基材而进行研究的有锂辉石、钛酸铝等低膨胀陶瓷。
   
    堇青石（2MgO·2Al<sub2O3·5SiO2）质蜂窝陶瓷具有与各种催化剂活性组分的良好匹配性、孔壁薄、几何表面积大、热膨胀系数小和耐热冲击性好等特点，作为净化废气用理想的催化剂载体而行到了长足发展。长期以来，由于堇青石晶体较窄的合成温度及对于杂质的敏感性，为了获得低膨胀的堇青石晶体，国内外研究者一般以高纯度的氧化镁、氧化铝及氧化硅合成，或使用正硅酸乙酯、硝酸铝及硝酸镁，通过溶胶—凝胶法合成[2]。蜂窝陶瓷的工业化生产所选用的原料均要求高品质的高岭土、滑石和氧化铝。实验中以上等价廉的工业粘土及滑石为主要原料，合成了纯度较高的堇青石质蜂窝陶瓷。
　　
       在堇青石质蜂窝陶瓷的制备中，汽车尾喷管的温度在使用中急升急降，所以要求载体陶瓷的膨胀系数（coefficient of thermal expansion ,CTE）越小越好，从而具有优良的抗热震性能，这是制备堇青石陶瓷的一个重点检测项目。另外，由于在蜂窝陶瓷的孔道壁上浸渍三元催化剂，所以要求保持一定的孔隙率，故主要以这两项指标作为衡量瓷质性能的依据。