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汽车蜂窝陶瓷载体的形状分类

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浏览: 发布日期:2018-08-16 09:42

汽车蜂窝陶瓷载体从形状上可以分为颗粒状和整体式两类。

1、颗粒状载体是汽车尾气催化净化器载体最早的形式,它是由直径为3-4mm的活性A1203(γ-A1203或η-A1203)小球堆积而成。它比表面积大,机械强度好,粒径在2-6mm内。这种蜂窝陶瓷载体制备过程比较简单,价格便宜,具有较高的比表面积。但是活性氧化铝载体热容量高,密度大,易破碎,易导致发动机排气阻力增大,背压大,油耗上升,功率下降,影响发动机的动力性能。并且在转化器中易磨损粉化,造成二次污染。目前已被整体式蜂窝陶瓷载体所取代。

2、整装式载体与颗粒型载体相比,兼具催化剂和反应器的特点和性能,可以提高催化剂的活性和选择性,改善反应器中催化反应的物质传质,降低压力降和减少操作费用等特点。整体式催化剂一般由载体、涂层和活性组分组成。根据载体构成材料不同,将载体分为蜂窝金属载体和蜂窝陶瓷载体。

金属合金载体蜂窝金属载体的主要特点为:具有高的几何比表面积;良好的加热启动性能;很高的机械强度。但是金属蜂窝陶瓷载体与涂层材料的膨胀系数差异较大,因此在使用过程中,温度差异使两者之问产生较大的应力,导致涂层脱落,催化剂的寿命大大缩短,费用较高。

蜂窝陶瓷载体主要由刚玉、堇青石、钛酸铝以及硅酸镁等组成,它通常为直通半行的孔道。堇青石(2MgO·2A1203·5Si02)由于具有组织调控性好,热膨胀系数小和耐热性好等优点成为最常用的整体式催化剂载体。堇青石原料比较便宜,有望成为高效便宜的催化剂载体和气体分布器。目前国外技术比较先进完成了堇青石合成和烧结一次完成的技术,并且,制的堇青石蜂窝陶瓷载体热膨胀系数较低。但是国内技术比较落后,制的堇青石蜂窝陶瓷载体热膨胀系数较高,具体性能指标见表1。

蜂窝陶瓷载体的技术指标
型号
菫青石含量,% - ≥85% -
孔数,孔/in2 200 300 400
壁厚,mm 0.3 0.3 0.25
开孔率,% 69 63 72
容重,g/cm2 0.5 0.6 0.45
气孔率,% - 45-50 -
微孔孔径,um - 2-3 -
吸水率,% - 25-30 -
热膨胀系数,×10-6-1 - 1.5-1.8 -
软化温度,℃ - 1360 -
纵/横向抗压强度,Mpa - ≥12,≥4 -
比表面积,m2/g - 5-10 -

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