CN110317020A - 一种陶瓷过滤元件的粘接料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷过滤元件的粘接料及其制备方法，包括按质量份数计的基质25～40份、填充剂20～30份和改性剂5～15份，其中所述基质包括水泥，所述填充剂包括氮化硅、氮化硼和硬质高岭土，所述改性剂包括木屑和炭黑；制备方法，包括改性剂处理、填充剂改性和混料三个步骤。本发明使用条件简单，在室温下即可进行粘结操作，且粘结强度高，耐高温性能强。

Description

一种陶瓷过滤元件的粘接料及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷过滤元件技术领域，特别涉及一种陶瓷过滤元件的粘接料及其制备方法。

背景技术

高温陶瓷过滤元件以其优良的耐高温、耐化学腐蚀性能及强度高、热稳定性好等性能，在高温热气体的净化除尘领域，特别是在煤化工、IGCC等高温高压气体净化领域得到了广泛的应用。

受实际生产工况的影响，高温陶瓷过滤元件的管材通常有尺寸约束，但是实际应用在大型的烟气净化工业中，预制尺寸往往无法满足要求，需要将高温陶瓷过滤元件拼接。介于高温陶瓷过滤元件的实际工作环境恶劣，普通的橡胶密封耐用性差，所以需要使用机械连接件配合粘合剂实现高温陶瓷过滤元件的拼接。以酚醛树脂为基体的有机粘接料在高温下具有较高的粘接强度，但不足之处是不能在氧化性气氛中使用。因此，研制一种粘接强度高、且能够在氧化性气氛中使用的高温粘接料对高温陶瓷过滤元件的应用具有十分重要的价值。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种陶瓷过滤元件的粘接料及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种陶瓷过滤元件的粘接料，包括按质量份数计的基质25～40份、填充剂20～30份和改性剂5～15份，其中所述基质包括水泥，所述填充剂包括氮化硅、氮化硼和硬质高岭土，所述改性剂包括木屑和炭黑。

进一步的，所述填充剂中各组分的含量为：氮化硅35～55％，氮化硼5～20％，余量为硬质高岭土。

进一步的，所述改性剂中各组分的含量为：木屑35～65％，余量为炭黑。

进一步的，所述水泥为硅酸盐P.O 42.5水泥。

一种陶瓷过滤元件的粘接料的制备方法，包括以下步骤：

Step1改性剂处理：将木屑与炭黑粉碎，过200目筛网，混合；

Step2填充剂改性：将混合好的木屑与炭黑加入到填充剂粉体中，经过高速混料与球磨后布料干燥烧成，将烧结好的填充剂破碎球磨并过400目筛网；

Step3混料：将改性过的填充剂与基质混合，经过高速混料即形成粘接料。

本发明的有益效果为：

(1)本发明得到的粘接料使用水泥作为基质，利用水泥的粉状水硬性无机胶凝材料特性，使粘结使用条件简单，在室温下即可进行粘结操作，且粘结强度高，耐高温性能强；

(2)本发明使用填充剂对粘接料的成分进行中和，使其性能更加贴合陶瓷过滤元件，保持膨胀率近似，避免长期工作导致粘结处因膨胀冷缩发生开裂；

(3)本发明使用改性剂对粘接料进行改性，利用木屑、炭黑易被氧化的特性使其具有一定的造孔功能，提高粘接料本身成型后的孔隙率，一方面能减重，另一方面能起到过滤作用，且木屑中含有的木质素具有粘结性和分散性，在粘接料中起到增强剂作用，提高粘接料的粘结强度。

附图说明

图1是本发明实施例1粘结料成型后的SEM图；

图2是本发明实施例2粘结料成型后的SEM图；

图3是本发明实施例3粘结料成型后的SEM图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

原料配方：

基质：硅酸盐P.O 42.5水泥25kg；

填充剂：氮化硅7kg、氮化硼1kg和硬质高岭土12kg；

改性剂：木屑1.75kg和炭黑3.25kg。

粘接料制备：将木屑与炭黑粉碎，过200目筛网，混合；将混合好的木屑与炭黑加入到填充剂粉体中，经过高速混料与球磨后布料干燥烧成，将烧结好的填充剂破碎球磨并过400目筛网；将改性过的填充剂与基质混合，经过高速混料即形成粘接料。

形成的粘接料为粉体，使用时，用水勾兑粘接料形成胶状浆料，将浆料涂抹在陶瓷过滤元件的粘结面上，对接好后静压用机械连接件进行固定，待浆料凝固即可。

将该粘接料采用Q/Dq142-94(胶黏剂压缩剪切强度试验方法)测试粘接性能，该粘接料的室温压剪强度为8.5MPa，500℃压剪强度为6.8MPa，图1为本实施例粘结料成型后的SEM图，由于本发明用于粘结的陶瓷过滤元件通常用于工业尾气处理，工业尾气的温度基本不会超过500℃，所以压剪强度的测试温度无需超过500℃。

实施例2

原料配方：

基质：硅酸盐P.O 42.5水泥33kg；

填充剂：氮化硅11.25kg、氮化硼3.75kg和硬质高岭土10kg；

改性剂：木屑5kg和炭黑5kg。

粘接料制备：将木屑与炭黑粉碎，过200目筛网，混合；将混合好的木屑与炭黑加入到填充剂粉体中，经过高速混料与球磨后布料干燥烧成，将烧结好的填充剂破碎球磨并过400目筛网；将改性过的填充剂与基质混合，经过高速混料即形成粘接料。

形成的粘接料为粉体，使用时，用水勾兑粘接料形成胶状浆料，将浆料涂抹在陶瓷过滤元件的粘结面上，对接好后静压用机械连接件进行固定，待浆料凝固即可。

将该粘接料采用Q/Dq142-94(胶黏剂压缩剪切强度试验方法)测试粘接性能，该粘接料的室温压剪强度为9.7MPa，500℃压剪强度为7.3MPa，图2为本实施例粘结料成型后的SEM图。

实施例3

原料配方：

基质：硅酸盐P.O 42.5水泥40kg；

填充剂：氮化硅16.5kg、氮化硼6kg和硬质高岭土7.5kg；

改性剂：木屑9.75kg和炭黑5.25kg。

粘接料制备：将木屑与炭黑粉碎，过200目筛网，混合；将混合好的木屑与炭黑加入到填充剂粉体中，经过高速混料与球磨后布料干燥烧成，将烧结好的填充剂破碎球磨并过400目筛网；将改性过的填充剂与基质混合，经过高速混料即形成粘接料。

形成的粘接料为粉体，使用时，用水勾兑粘接料形成胶状浆料，将浆料涂抹在陶瓷过滤元件的粘结面上，对接好后静压用机械连接件进行固定，待浆料凝固即可。

将该粘接料采用Q/Dq142-94(胶黏剂压缩剪切强度试验方法)测试粘接性能，该粘接料的室温压剪强度为12.4MPa，500℃压剪强度为8.2MPa，图3为本实施例粘结料成型后的SEM图。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷过滤元件的粘接料，其特征在于，包括按质量份数计的基质25～40份、填充剂20～30份和改性剂5～15份，其中所述基质包括水泥，所述填充剂包括氮化硅、氮化硼和硬质高岭土，所述改性剂包括木屑和炭黑。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷过滤元件的粘接料，其特征在于，所述填充剂中各组分的含量为：氮化硅35～55％，氮化硼5～20％，余量为硬质高岭土。

3.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷过滤元件的粘接料，其特征在于，所述改性剂中各组分的含量为：木屑35～65％，余量为炭黑。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷过滤元件的粘接料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐P.O42.5水泥。

5.一种陶瓷过滤元件的粘接料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1改性剂处理：将木屑与炭黑粉碎，过200目筛网，混合；

Step2填充剂改性：将混合好的木屑与炭黑加入到填充剂粉体中，经过高速混料与球磨后布料干燥烧成，将烧结好的填充剂破碎球磨并过400目筛网；

Step3混料：将改性过的填充剂与基质混合，经过高速混料即形成粘接料。