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蜂窝陶瓷是什么 蜂窝陶瓷的应用

蜂窝陶瓷是什么 蜂窝陶瓷的应用

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2020-06-04

瓷砖是什么。

陶瓷的种类非常多,对于蜂窝陶瓷,可能大家都不怎么了解,不知道蜂窝陶瓷是什么?下面小编就来给大家说说蜂窝陶瓷的应用知识吧。

蜂窝陶瓷是什么

蜂窝陶瓷是一种多孔性的工业用陶瓷,其内部造型是许多贯通的蜂窝形状平行通道,这些蜂窝体单元由格子状的薄的间壁分割而成。与一般的块状陶瓷相比,蜂窝陶瓷具有比表面积大、压降低、阻力小、耐高温、化学稳定性好、热膨胀性低、隔热性好、重量轻、强度高等特点,因此特别适用于各种用途的催化剂载体。另外,由于流体可通过蜂窝陶瓷的间壁上的贯穿上下表面的空洞,所以可利用蜂窝陶瓷的间壁进行热交换和化学反应。目前,蜂窝陶瓷广泛应用于窑炉蓄热体、汽车尾气净化器、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的热交换和金属液的过滤、化学工业的化学反应载体及催化剂、采矿业的有毒气体和液体的净化处理、轻工业的喷涂以及建材工业的消声材料和窑炉的隔热材料。

蜂窝陶瓷可由多种材质制成。主要材质有:堇青石、莫来石、钛酸铝、碳化硅、氧化锆、氮化硅及堇青石一莫来石、堇青石一钛酸铝等复合基质。自1973年,美国康宁公司用挤出法生产出第一件蜂窝陶瓷载体以来,目前全世界蜂窝陶瓷的年销售量超过100,000,000件以上,蜂窝陶瓷已成为世界上最重要的陶瓷产品之一。

蜂窝陶瓷无数相等的孔组成的各种形状,目前最大的孔数已达到了每平方厘米120~140,密度每立方厘米0.3~0.6克,吸水率最高达20%以上。由于多孔薄壁的特点,大大增加了载体的几何表面积和改善了抗热冲击性能,生产的产品,其网状孔以三角和四方为主,三角比四方承受力好得多,孔数也多些,这一点作为催化载体尤其重要。随着单位面积孔数的提高和载体孔壁厚度的减少,陶瓷载体的抗热冲击趋势是提高的,热冲击破坏的温度也是提高的。因此蜂窝陶瓷必须要降低膨胀系数和提高单位面积的孔数。热膨胀系数是主要性能指标,当前国外水平是α25-800℃≤1.0×10-6℃-1,与国内对比有一定差距,不过这差距越来越小。最早生产蜂窝陶瓷的原料主要是高岭土、滑石、铝粉、粘土等,而今天已突破了,尤其是硅藻土、沸石、膨胀土以及耐火材料的应用,蜂窝陶瓷应用日益广泛,性能越来越好。

蜂窝陶瓷除了陶瓷产品普遍具有的耐高温、耐腐蚀、机械强度高等基本性能外,还拥有两个最重要的性能,这也是蜂窝陶瓷立足的根本:

1、比表面积大。与传统球状、环状陶瓷产品相对,蜂窝陶瓷的比表面积要大得多。其它陶瓷产品只能通过增加花纹、打孔等工艺提高比表面积,而蜂窝陶瓷由于其自身特殊的形状轻而易举的实现了大比表面积。从而在充当催化反应载体和蓄热体时,大大提高传质传热效率。

2、阻力小。蜂窝陶瓷的气孔呈直线贯通状,大且规则,当气体或液体通过时,遇到的阻力非常小。从而在用作窑炉蓄热体时,提高空气流通速度,在较短时间积蓄和释放热量;用作反应塔填料时可以减少空气压缩机的电耗;用作汽车尾气净化器时,可以减少发动机功率的损失。

要充分发挥蜂窝陶瓷比表面积大的特点,最行之有效的方法就是提高蜂窝陶瓷单位面积的孔数。从而蜂窝陶瓷问世之初的100目/吋2到目前广泛应用的600目/吋2,日本HONDA公司已经开发出1200目/吋2的产品(其壁厚比人的头发还细),但我国目前只能做到600目/吋2。目前,美国康宁公司和日本NGK公司、日本电装(Denso)公司三家企业的蜂窝陶瓷产品占据了世界市场90%以上的份额。

蜂窝陶瓷的应用

蜂窝陶瓷的应用已非常广泛,在很多领域都有成功的应用,以下是几种较典型的应用。

1、蓄热体

20世纪90年代初,日本科学家首先发明了高温空气燃烧技术(HTAC),该技术通过换向装置使两个蓄热室交替吸热放热,最大限度地回收烟气的热量,再把炉内的助燃空气和煤气加热到1000℃以上,即使低热值的劣质燃料也能实现稳定着火和高效燃烧。应用HTAC技术可节省燃料达40%~70%,产量提高15%以上,钢坯氧化烧损小于40%,NOX排放小于100ppm,排放的烟气温度低于150℃,大大降低了地球大气的温室效应。而应用实践表明,HTAC技术的关键是能否研制出高性能的蜂窝陶瓷蓄热体。高性能的蜂窝陶瓷蓄热体必须具有耐高温、抗腐蚀、热震稳定性好、强度高、蓄热量大、导热性能好等优点。

目前HTAC技术被广泛用于钢铁、机械、建材、石化、有色金属冶炼等行业的各种加热炉、热风炉、热处理炉、裂解炉、烘烤器、熔化炉、均热炉、油气锅炉等窑炉中。如果全国大多数工业窑炉都采用HTAC技术,其经济效益和社会效益不可估量,将极大地缓解能源紧缺的状况,并改善人类的生存环境。

2、催化剂载体

交通运输业是全球主要环境污染源之一。汽车尾气中主要含有一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(HC)。为了解决这一问题,目前世界各国都趋向于使用三元催化剂。三元催化净化器主要由外壳、载体和催化剂三部分组成,其中载体是最基本、最关键的因素。在汽车尾气催化器采用的载体材料中,得到广泛应用的是陶瓷材料。在载体表面涂附一层催化活性组分,一般为Pt、Rh和Pd等比较昂贵的贵金属,催化剂活性组分就可以使废气中的有害成分转变为无害的CO2、H2O和N2而排出。

相对传统球状载体,蜂窝陶瓷具有比表面大、气阻小等优点,涂覆特定的催化剂后,则可实现对目标反应的选择性催化,大幅度地提高通过其孔道流体的转换效率和反应速率。因此目前人们一致认为用蜂窝陶瓷制造的汽车净化器是控制汽车尾气排放的最有效的方法。

3、蜂窝陶瓷填料

蜂窝陶瓷在化工行业的应用也越来越广泛。一方面为扩大生产规模,大幅提高生产效率,要求塔填料提供的化学反应比表面积更大。但我们现有的散堆型的拉西环、矩鞍环、阶梯环和球形陶瓷填料,比表面积仅有120~180m2/m3,整体式的组合环、波纹板也分别仅有200m2/m3和400~500m2/m3,已不能适应大规模化、高效化生产的需要;另一方面,出于节能减排环保的需要,用户要求填料在反应塔中堆积所形成的流体阻力减小,以大幅节约能源。由于散堆型填料堆积形成的孔隙小,孔道极不规则,气体、液体的流通阻力很大,造成空压机电耗或蒸汽消耗等能耗居高不下,无法或难以实现国家节能减排的战略任务和实施可持续发展。

客观环境要求我们开发出全新一代的具有高比表面积和很小的流通阻力的化工陶瓷填料——蜂窝形陶瓷填料,其最简单的产品(规格60目/吋2),可提供1000m2/m3的比表面积和70%左右的气、液流通孔开孔率,从而使气阻呈数量级下降,节约石油、化工、化肥、有色冶炼等用户50%以上的能源。事实上,此种产品早在上世纪八十年代在一些欧美发达国家开始采用,今天在发达国家已普遍使用。该产品应成为我们湘东区陶瓷填料厂家高度关注和积极开发、着力推广的新产品。

4、过滤材料WWw.TAoCI52.COM

蜂窝陶瓷作为过滤材料有以下优点:

(1)化学稳定性好,耐酸碱及有机溶剂;

(2)极好的耐急热急冷性能,工作温度可高达1000℃;

(3)抗菌性能好,不易被细菌降解,不易堵塞且易再生;

(4)较强的结构稳定性,孔径分布狭窄,渗透率高;

(5)无毒,尤其适用于食品和药物的处理。其主要在冶金行业得到应用。蜂窝陶瓷体的比表面积大,提高了过滤片吸附和捕捉细小杂质的能力,比传统多孔陶瓷过滤效果好,金属液流动平稳。

通过过滤可取得以下效果:

(1)净化金属液,去除非金属杂质和气体;

(2)使金属液充型平稳,减少漩涡;

(3)简化浇注系统,提高工艺出品率;

(4)减少铸件气孔、优化、细化金属组织;

(5)提高铸件表面质量和力学性能;

(6)降低铸件废品率;

(7)减少加工余量和提高刀具寿命,降低铸造成本。

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活性蜂窝陶瓷是什么?蜂窝陶瓷的应用


蜂窝陶瓷是最近三十年来研发的一种新型陶瓷产品,其形状如同蜂窝。蜂窝陶瓷可以由多种材质制作而成,而活性蜂窝陶瓷就是其中之一,究竟活性蜂窝陶瓷是什么?蜂窝陶瓷的应用都有哪些?别急,下面就来为大家讲解一番,一起来看看吧。

活性蜂窝陶瓷是什么?

蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的新型陶瓷产品。由最早使用在小型汽车尾气净化广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业中,而且越来越广泛,发展前景相当可观。

蜂窝陶瓷可由多种材质制成。主要材质有: 堇青石、莫来石、钛酸铝、活性炭、碳化硅、活性氧化铝、氧化锆、氮化硅及堇青石一莫来石、堇青石一钛酸铝等复合基质。

活性炭粉末或颗粒制成蜂窝陶瓷形状后,大大提高了水处理的净化和废水处理能力,尤其在医药工业中抗菌素、激素、维生素、核酸针剂及各种针剂,药物等的脱水脱色去杂质等。也就是我们一般说的活性蜂窝陶瓷,

蜂窝陶瓷的特点还是非常突出的,有以下几点,环保、耐高温、耐腐蚀、耐磨、强度高等等,可被广泛的应用于环保领域,例如汽车的尾气排放等问题。

蜂窝陶瓷的应用:

蜂窝陶瓷对的用途很广,蜂窝陶瓷按用途可以分为蓄热体、填料、催化剂载体和过滤材料四大类,简单介绍如下:

1.催化剂载体

蜂窝陶瓷用作催化剂载体时,主要应用于汽车排气净化、锅炉排烟脱硝(NOx)、工业排气除臭、除去有毒有害气体等。

汽车排气净化用的蜂窝陶瓷催化剂载体主要是被覆γ-Al2O3的堇青石蜂窝陶瓷载体。

2.耐火窑具

挤出蜂窝陶瓷窑具的质量比传统窑具轻60%-75%,热量传递迅速,可实现快速烧成,用它垫烧铁氧体或其它电子陶瓷时,有利于提高产品的性能。

3.壁流式过滤器

多孔状薄壁的蜂窝陶瓷可过滤净化柴油机燃气废气(约500℃)中的碳粒。

以上就是活性蜂窝陶瓷是什么以及蜂窝陶瓷的应用的知识问题讲解就先说到这里了,内容进攻大家参考,希望能对大家有所帮助。

蜂窝陶瓷用途 蜂窝陶瓷有什么特点?


蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的新型陶瓷产品。很多人也许都不太了解的吧,广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业中,而且越来越广泛,大多人数都直接接触的少,那么蜂窝陶瓷用途是什么?蜂窝陶瓷有什么特点?别急,下面就来为大家讲解一番,一起来看看吧。

蜂窝陶瓷用途:

蜂窝陶瓷的应用已非常广泛,在很多领域都有成功的应用,以下是几种较典型的应用。

1、蓄热体

20世纪90年代初,日本科学家首先发明了高温空气燃烧技术(HTAC),该技术通过换向装置使两个蓄热室交替吸热放热,最大限度地回收烟气的热量,再把炉内的助燃空气和煤气加热到1000℃以上,即使低热值的劣质燃料也能实现稳定着火和高效燃烧。应用HTAC技术可节省燃料达40%~70%,产量提高15%以上,钢坯氧化烧损小于40%,NOX排放小于100ppm,排放的烟气温度低于150℃,大大降低了地球大气的温室效应。而应用实践表明,HTAC技术的关键是能否研制出高性能的蜂窝陶瓷蓄热体。高性能的蜂窝陶瓷蓄热体必须具有耐高温、抗腐蚀、热震稳定性好、强度高、蓄热量大、导热性能好等优点。

目前HTAC技术被广泛用于钢铁、机械、建材、石化、有色金属冶炼等行业的各种加热炉、热风炉、热处理炉、裂解炉、烘烤器、熔化炉、均热炉、油气锅炉等窑炉中。如果全国大多数工业窑炉都采用HTAC技术,其经济效益和社会效益不可估量,将极大地缓解能源紧缺的状况,并改善人类的生存环境。

2、催化剂载体

交通运输业是全球主要环境污染源之一。汽车尾气中主要含有一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(HC)。为了解决这一问题,目前世界各国都趋向于使用三元催化剂。三元催化净化器主要由外壳、载体和催化剂三部分组成,其中载体是最基本、最关键的因素。在汽车尾气催 化器采用的载体材料中,得到广泛应用的是陶瓷材料。在载体表面涂附一层催化活性组分,一般为Pt、Rh和Pd等比较昂贵的贵金属,催化剂活性组分就可以使废气中的有害成分转变为无害的CO2、H2O和N2 而排出。

相对传统球状载体,蜂窝陶瓷具有比表面大、气阻小等优点,涂覆特定的催化剂后,则可实现对目标反应的选择性催化,大幅度地提高通过其孔道流体的转换效率和反应速率。因此目前人们一致认为用蜂窝陶瓷制造的汽车净化器是控制汽车尾气排放的最有效的方法。

3、蜂窝陶瓷填料

蜂窝陶瓷在化工行业的应用也越来越广泛。一方面为扩大生产规模,大幅提高生产效率,要求塔填料提供的化学反应比表面积更大。但我们现有的散堆型的拉西环、矩鞍环、阶梯环和球形陶瓷填料,比表面积仅有120~180m2/m3,整体式的组合环、波纹板也分别仅有200m2/m3和400~500m2/m3,已不能适应大规模化、高效化生产的需要;另一方面,出于节能减排环保的需要,用户要求填料在反应塔中堆积所形成的流体阻力减小,以大幅节约能源。由于散堆型填料堆积形成的孔隙小,孔道极不规则,气体、液体的流通阻力很大,造成空压机电耗或蒸汽消耗等能耗居高不下,无法或难以实现国家节能减排的战略任务和实施可持续发展。

客观环境要求我们开发出全新一代的具有高比表面积和很小的流通阻力的化工陶瓷填料——蜂窝形陶瓷填料,其最简单的产品(规格60目/吋2),可提供1000m2/m3的比表面积和70%左右的气、液流通孔开孔率,从而使气阻呈数量级下降,节约石油、化工、化肥、有色冶炼等用户50%以上的能源。事实上,此种产品早在上世纪八十年代在一些欧美发达国家开始采用,今天在发达国家已普遍使用。该产品应成为我们湘东区陶瓷填料厂家高度关注和积极开发、着力推广的新产品。

4、过滤材料

蜂窝陶瓷作为过滤材料有以下优点:

(1)化学稳定性好,耐酸碱及有机溶剂;

(2)极好的耐急热急冷性能,工作温度可高达1000℃;

(3)抗菌性能好,不易被细菌降解,不易堵塞且易再生;

(4)较强的结构稳定性,孔径分布狭窄,渗透率高;

(5)无毒,尤其适用于食品和药物的处理。其主要在冶金行业得到应用。蜂窝陶瓷体的比表面积大,提高了过滤片吸附和捕捉细小杂质的能力,比传统多孔陶瓷过滤效果好,金属液流动平稳。

通过过滤可取得以下效果:

(1)净化金属液,去除非金属杂质和气体;

(2)使金属液充型平稳,减少漩涡;

(3)简化浇注系统,提高工艺出品率;

(4)减少铸件气孔、优化、细化金属组织;

(5)提高铸件表面质量和力学性能;

(6)降低铸件废品率;

(7)减少加工余量和提高刀具寿命,降低铸造成本。

蜂窝陶瓷有什么特点?

蜂窝陶瓷的特点:环保陶瓷 陶瓷材料由于其高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨等特异性能可广泛应用于各种环保领域,如汽车尾气排放等。

1、用于微过滤、超过滤和纳过滤用的多孔超薄陶瓷和聚合陶瓷薄膜 陶瓷无机膜的发展始于世纪美国科学家首次采用多孔陶瓷膜来分离腐蚀性极强的UF 6 同位素。由于SiO2 、Al2O3 、MgO、ZrO2 、TiC、UC等无机硅酸盐材料制备的无机膜具有聚合物有机薄膜无法比拟的优越性,21世纪起,无机陶瓷薄膜的开发和应用研究得到了更进一步的发展,除了传统的核工业、航空航天、食品工业、化工、生物等工业,在环境领域的应用和发展特别引起了世界各国的重视。

德国茵莱精密陶瓷有限公司已研发出具世界领先水平的用于微滤(1?m至30nm)、超滤(30nm至3nm)和纳滤(3nm至0.9nm)用的多孔陶瓷薄膜,并已开发出多种规格和用途的工业实际应用成套分离和过滤装置,如对含放射性物质废水的三级陶瓷膜过滤净化处理装置。这种用于微滤、超滤、纳滤用的多孔陶瓷薄膜是一种进行物质分离和能量传输的中间介质隔膜,薄膜根据实际需要制成所需孔径(微米级、亚微米级和纳米级微孔),所有薄膜都有界定的阻断过滤值,如超滤(用于对诸如乳胶浊液的清理、消毒灭菌和其它化学物质的纯化)和纳滤(用于固化微生物和细胞的生物陶瓷载体,固化后的生物膜用来生产如蛋白和疫苗这样的生物活性物质)。其中,0.9nm孔径纳滤膜是世界已知最小孔径的纳滤陶瓷膜,阻断过滤值小至450g/mol,如果界定的阻断过滤值为<1000g/mol,试验证明可以对SO42-的阻止高达90%。

多孔陶瓷载体是上述三种陶瓷过滤膜的基础,并决定过滤组件的形状和陶瓷膜面积大小。我司开发的过滤组件在高至450°C的温度和60巴大气压的环境下能完全正常工作,可用各种酸碱液或蒸汽高温冲洗。这些陶瓷载体通过不同生产工艺制造出平板形、毛细管形、单孔道、多孔管道等。平板载体厚度1mm,需要时可用陶瓷粘接技术将多个盘形体层黏在一起。毛细管陶瓷载体的直径可小至1.1mm。多孔管道陶瓷载体的尺寸大小不一(22孔道载体的标准尺寸为宽101mm,厚6mm,孔道直径3mm)。载体的具体形状、尺寸大小取决于陶瓷薄膜面积和分离过滤用途,并与不锈钢套体结合一起使用。

薄膜中间隔有一或数层多孔陶瓷体,用特别的工艺镀膜在粗糙的多孔陶瓷基体上,陶瓷基体可以是多种形状的平面或管道,其制备依据分离要求可用溶胶-凝胶工艺、发泡工艺、有机泡沫浸渍工艺、添加造孔剂工艺等备制。分离膜两边的物质粒子由于尺寸大小、扩散系数或溶解度的差异等,在一定力差、浓度差、电位差或化学位差的驱动下发生传质过程。传质速率的不同会导致选择性透过,进而引起混合物的分离。

我司拥有世界上已知的所有纳米陶瓷镀膜工艺技术,包括溶胶镀膜技术。常规的涂层技术如浸涂、喷涂、旋转涂等也可用来制作溶胶薄膜,然后通过烧制或固化将这层溶胶薄膜转化成陶瓷膜。各种镀膜技术适合不同产品用途,含水多的溶胶镀膜技术生成一种所谓的胶态溶液,其离散颗粒受表面荷质比影响非常稳定。溶胶层在400°C-600°C温度烧制,可以生成TiO2、ZrO2和γ-Al2O3这样的间隙多孔薄膜,非常适合超过滤用途。通过可控水解生成带自由羟基的齐聚物聚合溶液,这种生成过程可以通过加入一定量的水或加入某种抑制水分解的络合剂来实现,羟基通过缩聚作用在200°C-500°C度时固化,形成陶瓷微孔网状系统。由此可制成适用于纳滤和纳米级气体分离的TiO2、ZrO2、Al2O3和SiO2无定形微孔陶瓷膜。

我司研制出的纳米过滤薄膜,其孔结构与以粒子间孔结构为特征的微过滤和超过滤薄膜不同,是一种无单个粒子的不定形无组织微孔结构,通过聚合溶胶技术镀膜而成。开发的陶瓷薄膜在制备时是根据要过滤和分离物质的大小的具体需要特制成所需孔径和孔隙数量,故每一薄膜根据用途的不同而都有界定的阻断过滤值,即这种陶瓷薄膜的孔径和孔隙数量可根据用途不同在制备时予以调整。另外,陶瓷薄膜技术是以物理原理为基础的,无需化学品的辅助,没有二次污染,效率高,能耗低,操作简易。化学稳定性非常好,耐腐蚀、耐高温、结构造型稳定、机械强度高,能经受高速粒子粉尘的冲击,可在高压高温和腐蚀环境中应用,有利于提高流通量,并可有效地对陶瓷薄膜进行酸碱、高压反冲和高温蒸汽清洗。采用我司陶瓷膜的液相和气体分离成套工业应用设备已经成功应用在包括核工业、航空航天、食品工业、医药、环保等众多实际工业领域中,包括对放射性废水的净化处理、聚合物薄膜与陶瓷薄膜结合的抑制和排除蛋白的超过滤净化、用于净化处理含重金属和有机物废水的陶瓷薄膜生物反应器、净化处理辊轧乳液的陶瓷薄膜超过滤净化装置、对生产玻璃纤维产生的废水的两级薄膜过滤净化处理装置等等。

陶瓷薄膜在环保中的过滤和分离应用范围非常广。在对纺织或印染厂的有色废水经陶瓷薄膜净化过滤处理时,不仅可清除各种有害化学物质,也可以对溶入水中的化学色剂分子进行分离回收并再次循环实用。薄膜陶瓷也可以通过将可溶金属离子转化成非溶性金属碳酸盐来减少工业废水中的重金属,当薄膜上的金属碳酸盐堆积到一定量时对其进行冲洗然后用另一过滤器回收,经济效益非常明显。

由于纳米孔径级陶瓷薄膜的发展和应用,使采用无机陶瓷薄膜对含低分子有机污染物、重金属离子、表面活性剂废水的处理成为可能。故薄膜陶瓷不仅在净化生活用水、处理工业用水和废水等环境治理方面,同时在冶金、化工、食品、医药、生物技术等领域都有着极好的市场应用前景。茵莱精密陶瓷有限公司的陶瓷溶胶镀膜及各种溶胶和纳米复合薄膜的生产完全是在公司超净厂房内进行的(等级10/100±5%;室温:±1 °C)。不仅研发、生产各种薄膜,同时可为客户研发设计适合客户特定产品的陶瓷薄膜和过滤分离系统集成。

2、陶瓷触媒 我公司开发的陶瓷催化或触媒技术和产品在工业废气和废水净化处理中的应用已越来越广泛。催化体的化学组成及设计因具体实际应用而各不相同,其几何体和形状可以多种多样,如蜂窝瓷、颗粒陶瓷、球形陶瓷、多孔或单孔管道陶瓷等。典型的陶瓷材料有:堇青石、莫来石、块滑石、高铝、碳化硅、氧化钛、氧化锆、电刚玉、沸石、复合陶瓷等。用途从简单的瓦斯焊枪、汽车尾气处理、大型柴油发电机的废气净化到用于工业废气处理、热交换及热储存的大型蜂窝瓷。例如:

分解一氧化二氮(Nitrous oxide)的陶瓷触媒 在硝酸(Nitric-acid)生产中,利用一种特殊的陶瓷触媒体可完全分解一氧化二氮,将其分别分解至相应的元素而不会产生NOX,主要产品锘(NO)不会受任何影响。

氧化碳氢化合物的陶瓷触媒 用钙钛类氧化材料研制的陶瓷触媒体可以氧化碳氢化合物,其催化性能远胜于贵金属触媒,特别在抗高温、抗腐蚀、抗毒性和低成本经济性方面表现尤为突出。

氧化卤代烃(Halogenated hydrocarbons)的陶瓷触媒 在过渡金属氧化物混合物基础上开发的陶瓷触媒可以分解卤代烃,其活性、选择性和使用寿命要远优于常规催化剂。

汽车尾气处理用陶瓷触媒转化器 为了控制汽车的废气污染,降低一氧化碳、黑烟及其他有毒气体的排放,触媒转化器从70年代末开始被使用在汽车上。在过去数十年中的技术发展中,汽车制造厂使用了许多不同的方式来降低排放污染,例如排气循环、燃料箱油气回收及引擎电子控制系统等,但触媒转化器一直是降低有害废气排放的最有效方法。在触媒转化器的化学反应中,贵金属原子产生各种不同的过渡反应,使整体反应活化能降低,进而提高废气转化成一般无害气体的反应机率,而触媒本身在化学反应后仍然保持原来的状态,这是触媒转化器和传统排烟过滤器的最大差异。触媒转化器不仅有良好的使用寿命,也避免了长期使用后被阻塞的可能性。

大部分的现代触媒转化器包含了两个部分:还原性蜂窝瓷及氧化性蜂窝瓷。当废气通过还原性蜂窝瓷时,氮氧化物首先被分解为氮气和氧气。当废气进一步通过氧化性蜂窝瓷时,一氧化碳和碳氢化合物被进一步氧化成二氧化碳及水。此时前一阶段产生的氧气亦有助于此类氧化反应的进行,特别是高压缩比的发动机,由于排放的氮氧化物浓度较高,在还原反应中产生的氧气浓度亦明显提高。

以上就是蜂窝陶瓷用途是什么以及蜂窝陶瓷有什么特点的知识问题讲解,内容仅供大家参考,希望能对大家有所帮助。

蜂窝陶瓷受宠环保市场


目前,我国已经成为汽车生产大国。为控制气体排放形成的大气污染,凝聚着多种净化技术的多孔蜂窝陶瓷产品,正在被广泛应用于汽车尾气排放处理、烟气中nox的排除、燃气轮机等的催化助热以及其他化学反应工程。堇青石蜂窝陶瓷具有热稳定性好、热膨胀系数小等性能,常被用于汽车尾气净化处理。由于比表面积小(1-2平方/克),并且为缩小净化器体积,需在堇青石基质材料上附加较高表面的多孔物质,导致活性成分容易且能够牢固附着在载体表面,提供一个良好的催化反映环境。现在广泛采用的涂层材料为活性氧化铝,而使用氧化锆陶瓷涂层,则具有耐高温性能。近年来,以高密度堇青石挤压成型的薄壁蜂窝陶瓷产品得以普及和发展,时间证明薄壁蜂窝陶瓷有较高的总表面积与较好的耐热冲击性,大大提高了使用效能。

当前,nox的排放量中有三分之一来自汽车尾气污染,其余的还有发电厂及工业窑炉排放的烟气。减少这类因燃烧而产生的nox,最经济且有效的方法是采用助热燃烧技术。蜂窝陶瓷在助热燃烧方面亦发挥出重要的促进作用。它的防治作用是通过nh3将no还原为n2,实现催化还原。近年来,v2o5/tio2为载体的新型净化器装置已开始研制出来,由于具有更小的体积、更长期使用的寿命,将大大降低了去除废烟气中nox的净化费用。尽管目前的蜂窝陶瓷产品仍存在脆性弱点,但在环境领域中表现出难以代替的作用,因而获得广泛欢迎。

是什么推动了陶瓷原料技术革新的应用?


不久前写过一篇关于原料技术革新的文章,叫《浅谈陶瓷原料加工技术的“四大三小”变化》,当时只是把一些具体的技术内容讲了一下,这次再次撰文则主要分析原料技术变革的背景和意义。

中国陶瓷在30多年来的发展历程中,经历了很多技术变革,往往现在我们走的道路有可能就是西方陶瓷强国已经走过的路。记得尹虹博士在大概20来年前就曾经说过,(同时张柏清教授也有过类似观点)并写过一篇文章《原料的技术改革在干法造粒与连续球磨》。

那么,在20多年前就有的技术为何一直推广不开,而现在却能呢?

这需要分析中国陶瓷走过的道路。发展初期的中国陶瓷正像幼儿学步,走路摇摇晃晃,只能扶墙走,因为此前中国陶瓷原料的特点是非标准化,原料变化非常频繁。因此,工厂必须严格按当日测定的原料水分再在当天下一个配方单,然后铲车司机“战战兢兢地”把各种配料加到球磨机里,这样才能保证配方的准确性,并最终保证后续工艺的稳定。而一旦原料有所变化,包括下雨天或干旱天导致原料水分变化时,若仍按同一配方去配料,往往后续工序会面目全非,烧出来的陶瓷产品的优等品率波动极大。因此,在20多年前大家看好的连续球磨机———当时轻工部在湛江一陶瓷厂据说花了上千万引进的设备也被弃之不用,最后变成了废铁。

又比如干法造粒,当时曾有个德国公司叫爱立许(音)的在大力推行。干法造粒的优点在于不用水分溶化泥浆,然后又从喷雾干燥塔里去除水分,原料工序占整厂的能耗达到40%左右。如不用水分去湿球磨浆来粉碎原料,那就省了利用燃料把这约为33%左右的水分高温蒸发掉的工序,无需耗费大量能源。这等好技术,为何也推广不开来?这也在于当时,一是原料的变化多端,二是当时的陶瓷人对工艺变化缺乏应对,往往稍一变化就找不到原因,手忙脚乱。干法造粒对原料的标准化有一定的要求,更对过程控制的要求比较严格,在整个原料造粒过程中,各种原料球磨细度要恒定,皮带秤配料的波动要控制在一定范围内,干法造粒中喷雾进去的水分也要控制到均等一致,不能忽大忽小,另外,对于粉料成腐也需要进行一定的控制……凡此种种,干法造粒工艺就像一个熟练的魔术师躺在钢丝绳上也可以睡觉而根本不担心掉下来,而当时我们还在起步阶段的“陶瓷婴儿”即使走在平坦的大路上也会摔倒。

中国陶瓷经过30年的发展,陶瓷人在生产过程中对陶瓷工艺和技术的解读已经了然于胸,因此对先进技术的把控也近乎炉火纯青。例如他们在使用连续球磨时,往往会设置2~4组的间歇磨把不标准的原料经过短暂时间的球磨化浆、大浆池均化而达到标准化,然后通过混浆、配浆池进入连续球磨从而达到和欧洲标准化原料走在“同一起跑线”的水平。

干法造粒的前提条件往往是带雨棚的原料仓以及经过充分均化的原料,很多陶瓷厂经过长足的发展,经济实力和技术水平都大大提高。单种原料均化量或储量往往达到数万吨,它所使用的料仓足够陶瓷厂稳定生产三天一个批次。

回顾这20多年来陶瓷原料加工技术的进步,无非围绕下面四个核心点来进行。

第一,主要是非标准化原料达到“近似”标准化或准标准化;

第二,围绕原料加工中节能降耗。无论是连续球磨还是干法造粒,像现在涌现的神工快磨、立磨和华南理工大学开发的动能磨以及萍乡金刚的锆铝球等,它们的着眼点一是节省球磨时所消耗的电能,二是节省传统喷雾干燥塔工艺中蒸发水分所消耗的燃料。

第三点是围绕劣质原料经过加工提升为优质原料,这部分工艺主要着眼于对原料进行去除杂质、提高白度,通过水洗、球磨、过滤、均化等手段,提升原料的品质。

第四个核心点则围绕往寻找廉价替代品的方向进发,优质黑泥资源日益减少,优质高岭土也在减少。很多地方政府对钾钠长石开采造成对山林植被的破坏也下了禁令,如何找替代品特别是利用现代的化工技术增加坯体的强度、减少泥浆的粘度,在这一研究方向上近期也获得了突破。

纵观中国陶瓷原料加工技术的进步,还有赖于两大推手。第一是成本压力逐渐增加,随着中国陶瓷产能的过剩,企业在市场竞争中纷纷把成本进行倒推算,所以很多节能措施在陶瓷企业大受欢迎,砖坯减薄化以及通过二次布料工艺把劣质原料垫底、优质原料上面已成为了众多陶瓷企业的“标配”;其次,还要有赖于政府对环保执法力度的加强,传统喷雾干燥塔耗费大量燃料,在单位时间内排放的废气又要进行除尘、脱硫、脱硝,一旦不达标便要关停整顿或者重金处罚,在这情况下干法造粒正好应运而生,也是大受陶瓷厂的欢迎。因此,成本和环保两大压力也助推了陶瓷原料先进技术在陶瓷厂的应用。

陶瓷的原料是什么?


对于刚接触陶瓷行业或者没从事过陶瓷技术的朋友来说,都会感觉到陶瓷产品生产的原料要求比较神秘,不同的陶瓷有不同的原料用途,接下来分别看一下陶瓷原料有哪些用途。希望对大家的学习或者工作有帮助。

陶瓷的原料是什么?

高岭土——制造瓷器的主要原料之一。颜色白中微带灰色或黄色,因最初在江西浮梁(今景德镇)东乡高岭村发现,故名。“高岭”一词最早见于清康熙二十一年《浮梁县志》记载,国标上音译Gaolin,成为国际性专用名词。

麻仓土——元、明景德镇制瓷原料,是产于景德镇附近的麻仓山的一种高岭土,故名。

瓷石——制造瓷器的主要原料之一。是含石英、绢云母为主体的岩状矿物。颜色白中微带黄色、绿色、灰色或浅红色,我国很早就用来制造瓷器。

不(音敦)子——制瓷原料经过加工,制成砖状泥块,称为“不子”或“白不”,中外陶瓷文献上普遍采用这个名词。

釉浆——即釉料,施于瓷坯的表面。据文献记载,景德镇制瓷用的釉浆由釉果和釉灰配制而成,此陶瓷原料主要由氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化钠等组成。釉灰是用石灰石、凤尾草烧炼而成。

钴土矿——青花瓷器的呈色原料,种类颇多,古代大体分为两种:一种含锰量高含铁量低,为国产钴土矿;一种含锰量低含铁量高,为西亚地区产钴土矿。

苏泥麻青——又称“苏麻离青”、“苏泥勃青”,是一种从波斯进口的青花色料,元末明初景德镇的青花瓷器大多使用这种陶瓷原料。其特点是发色凝重浓艳,并有黑色似铁锈斑点,经化验,料中含锰量低含铁量高,与国产青料显然不同。

平等青——又称“陂塘青”,明代成化到嘉靖中期景德镇青花瓷器使用的主要陶瓷色料。产于今江西乐平,呈色淡雅。

回青——是一种进口的青花色料,明代正德、嘉靖、隆庆、万历时景德镇的青花瓷器大多使用这种青料。此陶瓷原料特点是发色蓝中泛紫,与苏麻离青、平等青色调不同。

石子青——又称“石青”,明代中期晾德镇民窑青花瓷器上使用的一种陶瓷原料。产于今江西上高,发色浓中带灰。

珠明料——产于云南,由钴土矿煅烧而成的青花色料。清代景德镇青花瓷器所用的主要青料,发色鲜明青翠。

地大教授新发明 用蜂窝煤陶瓷净化汽车尾气


利用“蜂窝煤”制作的陶瓷,可用来净化汽车尾气。近日,地大教授何涌研发的“用蜂窝陶瓷净化汽车尾气”新技术获得国家自然科学基金资助。

何涌是该校材料化学科学研究所教授,他介绍,该技术采用粉煤灰作为主要原料,通过烧结法来制备堇(音jin)青石蜂窝陶瓷载体。将堇青石蜂窝陶瓷载体安置在汽车尾气的净化器上,通过涂覆在载体的空洞表面对汽车尾气进行催化反应,能大大降低汽车尾气排放的污染程度。

据了解,目前国内企业生产的堇青石质蜂窝陶瓷材料,实际产量约20万~30万立升,成本较高,而且由于技术和工艺原因,其质量指标尚有一定差距。因此,国内市场所需的蜂窝陶瓷载体基本上都由美国和日本公司提供。该技术成型后有望打破美、日技术垄断。

何涌称,该技术经改换后,还可于制造热转换器、堇青陶瓷和各种窑具等。经何涌授权,地大学生组成的创业团队正着手研究该技术的工业化生产流程,以利用此技术备战“挑战杯”湖北省大学生第六届创业计划大赛。

什么是功能陶瓷?功能陶瓷的应用有哪些?


功能陶瓷主要利用力学性能的材料,就陶瓷材料的功能而言,有机械的、热的、化学的、电的、磁的、光的、辐射的和生物的各类功能,究竟什么是功能陶瓷?功能陶瓷的应用有哪些?别急,下面就来为大家讲解一番,一起来看看吧。

什么是功能陶瓷?

功能陶瓷,是指在应用时主要利用其非力学性能的材料,这类材料通常具有一种或多种功能,如电、磁、光、热、化学、生物等; 有的还有耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。随着材料科学的迅速发展,功能陶瓷材料的各种新性能、新应用不断被人们所认识,并积极加以开发。

由于科学技术的高度发展,对陶瓷材料的性能、质量以及要求越来越高,促使部分陶瓷发展成为新型的具有特殊功能类型的材料。这类陶瓷无论在性能和使用上,还是在制作工艺上都要求高度精细,故它与结构陶瓷一起,统称为精细陶瓷(新型陶瓷)。

以往,通常将具有单一功能的陶瓷,如机械功能、热功能和部分化学功能的陶瓷列为结构陶瓷;而将具有电、光、磁及部分化学功能的多晶无机固体材料列为功能陶瓷。

功能陶瓷的应用有哪些?

1、电子绝缘材料

目前国内外常用的电子绝缘材料是Al2O3。近年来出现的新型电子绝缘材料,如AlN陶瓷,具有高强度、高绝缘性、低介电常数、高的热导率等优良的性能,且其热膨胀系数能够与单晶硅相匹配,主要应用是作为大规模集成电路和电力模块电路的散热基板。

2、电介质材料

用于调谐电路、保护逻辑及记忆单元的陶瓷电容器介质材料多数为BaTiO3基材料,此外还有高介的复合钙钛矿材料,以研制出频率为105Hz时,介电常数高达105的高介材料目前晶界层电容器的出现,使常规瓷介电容器的介电常数提高数倍甚至数十倍。

3、磁性陶瓷材料

磁性陶瓷材料可分为硬磁性和软磁性材料两类,前者不易磁化,也不易失去磁性。代表性硬磁材料为铁氧体磁铁和稀土磁体,主要用于磁铁和磁存储元件。软磁性材料易磁化及去磁,磁场方向可以改变,主要用于交变磁场响应的电子部件。

4、压电陶瓷材料

常用的压电元件:传感器、气体点火器、报警器、音响设备、医疗诊断设备及通讯等。通常的压电材料是PZT,新型的压电陶瓷材料主要有:高灵敏、高稳定压电陶瓷材料、电致伸缩陶瓷材料,热释电陶瓷材料等。

5、超导陶瓷材料

从二十世纪80年代对超导陶瓷的研究有重大突破以来,对高温超导陶瓷材料的研究及应用就倍受关注。近十几年以来,我国在这方面的研究一直处于世界先进水平。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用、电子学应用、抗磁性等方面发展。

6、抗杀菌陶瓷材料

抗杀菌陶瓷材料是随着科学的发展及社会的文明而产生的新一代功能材料。无机抗杀菌剂按作用于微生物的机理可分为三类:一类是主要通过物理吸附或离子交换将银 、 铜 、锌等具有抗杀菌作用的金属或其离子固定在沸石、磷灰石、硅胶、玻璃等无机材料载体上而制成;第二类是二氧化钛粒子光催化抗杀菌剂,二氧化钛在光照下能使氧分子变成活性氧,使水产生活性氧自由基而发挥抗菌杀菌的作用;第三类是具有远红外辐射功能的抗杀菌材料,远红外线的抗杀菌功能效果有限,因此这种材料必须与前两种材料配合使用,才能有更好的应用价值。

以上就是什么是功能陶瓷以及功能陶瓷的应用有哪些的知识问题讲解就先说到这里了,内容仅供大家参考,希望能对大家有所帮助。

透明陶瓷是什么


透明陶瓷是什么,一般陶瓷是不透明的,但是光学陶瓷像玻璃一样透明,故称透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在有杂质和气孔,前者能吸收光,后者令光产生散射,所以就不透明了。因此如果选用高纯原料,并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷,后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷,如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。最早是使用在灯具上。高压钠灯是一种发光效率很高的电光源,但在钠蒸气放电时产生1000℃以上的高温,具有很强的腐蚀性,玻璃灯管根本没法耐受,所以高压钠灯一直没能问世,直到有了透明陶瓷,上海狼影高庄钠灯才得到实际应用,除高压钠灯外,透明陶瓷还使用于其它新型灯具,如铯灯、铷灯、钾灯等。电焊工人操作时,要不断地把面罩举起拿下,十分不方便。有一种锆钛酸铅镧透明铁电陶瓷,能透光,耐高温,用它造成具有夹层的护目镜,能根据光线的亮暗自动进行调节,有了这种护目镜,电焊工人工作起来就十分方便。这种护目镜,正在核试验工作人员和飞行员中得到广泛的作用。

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