蜂窩陶瓷

日期:2022-10-04 02:06
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摘要:

                                                蜂窩陶瓷

     選用3種不同的上等粘土、滑石及工業氧化鋁,通過一定的工藝控制,在1390℃的燒成溫度、保溫4h的條件下,研制出純度較高,結晶性較好,熱膨脹系數(20~1000C)分別為1.48*10-6,1.50*10-6/C。氣孔率分別為15%25%,和33%的堇青石質蜂窩陶瓷載體。較低的熱膨脹系數保證了載體有優異的抗熱震性能,高的氣孔率有利于后期催化劑的浸漬。實驗表明:堇青石陶瓷成分的選擇及雜質相的含量對于膨脹系數影響顯著。

    汽車尾氣給人類生存環境帶來的嚴重污染,已成為世界各國的共識。目前,借鑒發達國家的經驗,在汽車尾噴管加裝尾氣凈化消聲器是*有效的途徑。美國Corning公司在70年代就成功地開發了堇青石質蜂窩陶瓷[1]。隨后歐洲及日韓等國相繼進行了蜂窩陶瓷的研制,除堇青石外,作為蜂窩陶瓷的基材而進行研究的有鋰輝石、鈦酸鋁等低膨脹陶瓷。堇青石(2MgO·2Al<sub2O3·5SiO2)質蜂窩陶瓷具有與各種催化劑活性組分的良好匹配性、孔壁薄、幾何表面積大、熱膨脹系數小和耐熱沖擊性好等特點,作為凈化廢氣用理想的催化劑載體而行到了長足發展。長期以來,由于堇青石晶體較窄的合成溫度及對于雜質的敏感性,為了獲得低膨脹的堇青石晶體,國內外研究者一般以高純度的氧化鎂、氧化鋁及氧化硅合成,或使用正硅酸乙酯、硝酸鋁及硝酸鎂,通過溶膠—凝膠法合成[2]。蜂窩陶瓷的工業化生產所選用的原料均要求高品質的高嶺土、滑石和氧化鋁。實驗中以上等價廉的工業粘土及滑石為主要原料,合成了純度較高的堇青石質蜂窩陶瓷。
  在堇青石質蜂窩陶瓷的制備中,汽車尾噴管的溫度在使用中急升急降,所以要求載體陶瓷的膨脹系數(coefficient of thermal expansion ,CTE)越小越好,從而具有優良的抗熱震性能,這是制備堇青石陶瓷的一個重點檢測項目。另外,由于在蜂窩陶瓷的孔道壁上浸漬三元催化劑,所以要求保持一定的孔隙率,故主要以這兩項指標作為衡量瓷質性能的依據。

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