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什麼是蜂窩陶瓷填料及其作用

什麼是蜂窩陶瓷填料及其作用

什麼是蜂窩陶瓷填料及其作用

蜂窩陶瓷填料是一種多孔性的工業用陶瓷,其内部造型是許多貫通的蜂窩形狀平行通道,這些蜂窩體單元由格子狀的薄的間壁分割而成。與一般的塊狀陶瓷相比,蜂窩陶瓷填料具有比表面積大、壓降低、阻力小、耐高溫、化學穩定性好、熱膨脹性低、隔熱性好、重量輕、強度高等特點,因此特别适用于各種用途的催化劑載體。另外,由于流體可通過蜂窩陶瓷的間壁上的貫穿上下表面的空洞,所以可利用蜂窩陶瓷的間壁進行熱交換和化學反應。目前,蜂窩陶瓷廣泛應用于窯爐蓄熱體、汽車尾氣淨化器、臭氧抑制催化劑載體、冶金工業的熱交換和金屬液的過濾、化學工業的化學反應載體及催化劑、采礦業的有毒氣體和液體的淨化處理、輕工業的噴塗以及建材工業的消聲材料和窯爐的隔熱材料。


蜂窩陶瓷可由多種材質制成。主要材質有: 堇青石、莫來石、钛酸鋁、碳化矽、氧化锆、氮化矽及堇青石一莫來石、堇青石一钛酸鋁等複合基質。蜂窩陶瓷無數相等的孔組成的各種形狀,目前最大的孔數已達到了每平方厘米120~140,密度每立方厘米0.3~0.6克,吸水率最高達20%以上。由于多孔薄壁的特點,大大增加了載體的幾何表面積和改善了抗熱沖擊性能,生産的産品,其網狀孔以三角和四方為主,三角比四方承受力好得多,孔數也多些,這一點作為催化載體尤其重要。随着單位面積孔數的提高和載體孔壁厚度的減少,陶瓷載體的抗熱沖擊趨勢是提高的,熱沖擊破壞的溫度也是提高的。因此蜂窩陶瓷必須要降低膨脹系數和提高單位面積的孔數。熱膨脹系數是主要性能指标,當前國外水平是α25-800℃≤1.0×10-6℃-1,與國内對比有一定差距,不過這差距越來越小。最早生産蜂窩陶瓷的原料主要是高嶺土、滑石、鋁粉、粘土等,而今天已突破了,尤其是矽藻土、沸石、膨脹土以及耐火材料的應用,蜂窩陶瓷應用日益廣泛,性能越來越好。


蜂窩陶瓷除了陶瓷産品普遍具有的耐高溫、耐腐蝕、機械強度高等基本性能外,還擁有兩個最重要的性能,這也是蜂窩陶瓷立足的根本:1、比表面積大。與傳統球狀、環狀陶瓷産品相對,蜂窩陶瓷的比表面積要大得多。其它陶瓷産品隻能通過增加花紋、打孔等工藝提高比表面積,而蜂窩陶瓷由于其自身特殊的形狀輕而易舉的實現了大比表面積。從而在充當催化反應載體和蓄熱體時,大大提高傳質傳熱效率。2、阻力小。蜂窩陶瓷的氣孔呈直線貫通狀,大且規則,當氣體或液體通過時,遇到的阻力非常小。從而在用作窯爐蓄熱體時,提高空氣流通速度,在較短時間積蓄和釋放熱量;用作反應塔填料時可以減少空氣壓縮機的電耗;用作汽車尾氣淨化器時,可以減少發動機功率的損失。要充分發揮蜂窩陶瓷比表面積大的特點,最行之有效的方法就是提高蜂窩陶瓷單位面積的孔數。從而蜂窩陶瓷問世之初的100目/吋2到目前廣泛應用的600目/吋2,日本HONDA公司已經開發出1200目/吋2的産品(其壁厚比人的頭發還細),但我國目前隻能做到600目/吋2。目前,美國康甯公司和日本NGK公司、日本電裝(Denso)公司三家企業的蜂窩陶瓷産品占據了世界市場90%以上的份額。


來源:本站 時間:2019-01-17 11:21:58
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