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蜂窝陶瓷

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。


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