Τα κεραμικά Honeycomb είναι μια δομή από πορώδη κεραμικά υλικά, με κανονικά κανάλια κηρήθρας μέσα (παρόμοια με τα κηρήθρα), τα οποία έχουν υψηλή ειδική επιφάνεια, χαμηλή πυκνότητα, υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία, αντοχή σε θερμικό σοκ και άλλα χαρακτηριστικά. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην προστασία του περιβάλλοντος, την ενέργεια, τη χημική βιομηχανία, τη μεταλλουργία και άλλους τομείς. Τα παρακάτω είναι τα βασικά χαρακτηριστικά και τα τυπικά σενάρια εφαρμογής:
Βασικά χαρακτηριστικά της κηρήθρας κεραμικά
Υψηλή ειδική επιφάνεια
Η δομή της κηρήθρας παρέχει μεγάλο αριθμό ανοικτών καναλιών και η επιφάνεια ανά μονάδα όγκου υπερβαίνει κατά πολύ τον τρόπο των συνηθισμένων κεραμικών (έως 1000-2000 m²/g), η οποία βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των καταλυτικών αντιδράσεων.
Εξαιρετική απόδοση θερμομόνωσης
Το πορώδες είναι τόσο υψηλό όσο το 60%-90%και ο αέρας γεμίζει τους πόρους για να σχηματίσει ένα στρώμα μόνωσης. Η θερμική αγωγιμότητα είναι τόσο χαμηλή όσο 0,1-0,3 β/(M · K), η οποία είναι κατάλληλη για διατήρηση θερμότητας σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
Ελαφριά και υψηλή αντοχή
Η πυκνότητα είναι μόνο 1/3-1/2 παραδοσιακών κεραμικών (0,3-0,8 g/cm3), διατηρώντας παράλληλα μια υψηλή αντοχή σε θλίψη (έως και 10-50 MPa).
Αντίσταση υψηλής θερμοκρασίας και αντίσταση θερμικού σοκ
Μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες 800-1600 ℃ για μεγάλο χρονικό διάστημα, με χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής (1-5 × 10⁻⁶/℃), μειώνοντας τον κίνδυνο ρωγμών που προκαλούνται από μεταβολές της θερμοκρασίας.
Χημική αντοχή στη διάβρωση
Έχει καλή σταθερότητα σε οξέα, αλκαλικά, οργανικούς διαλύτες κ.λπ. και είναι κατάλληλη για σκληρά χημικά περιβάλλοντα.
Τυπικές περιοχές εφαρμογής των κεραμικών κηρήθρας
Θεραπεία εξάτμισης αυτοκινήτων (βασική εφαρμογή)
Ο καταλυτικός μετατροπέας (TWC):
Τα κεραμικά Honeycomb χρησιμοποιούνται ως φορείς, επικαλυμμένοι με πολύτιμους μεταλλικούς καταλύτες όπως η πλατίνα (PT), το Palladium (PD) και το Rhodium (RH) για τη μετατροπή CO, HC και NOX σε καυσαέρια σε CO₂, H₂O και N₂.
Πλεονεκτήματα: Η υψηλή ειδική επιφάνεια βελτιώνει την καταλυτική απόδοση και ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής εμποδίζει τη ρωγμή υψηλής θερμοκρασίας.
Φίλτρο σωματιδίων ντίζελ (DPF):
Οι πόροι της κηρήθρας παρακολούθησαν τα σωματίδια άνθρακα (PM2.5) στην εξάτμιση του οχήματος ντίζελ και απομακρύνουν τις αποθέσεις άνθρακα μέσω τακτικής αναγέννησης (καύση υψηλής θερμοκρασίας).
Περίπτωση: Η κεραμική κηρήθρα DPF χρησιμοποιείται ευρέως σε οχήματα που πληρούν το εθνικό πρότυπο εκπομπών VI, μειώνοντας τις εκπομπές σωματιδίων κατά περισσότερο από 80%.
Βιομηχανικός καθαρισμός καυσαερίων
CARRIER CATATYS SCR DENITRATION:
Χρησιμοποιείται για την κατάρρευση καυσαερίων (επιλεκτική καταλυτική μείωση) σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα και στα φυτά χάλυβα, τα κεραμικά κηρήθρα φορτώνονται με καταλύτες V₂o₅-Wo₃/Tio₂ για να μειώσουν το NOx στο N₂.
Σώμα αποθήκευσης θερμότητας RTO:
Στον αναγεννητικό θερμικό οξειδωτικό (RTO), τα κεραμικά κηρήθρας αποθηκεύουν τη θερμότητα καυσαερίων καυσαερίων και χρησιμοποιούνται για την προθερμάνετε το νεοσύστατο καυσαερίδες, με αποτελεσματικότητα εξοικονόμησης ενέργειας άνω του 95%.
Ενέργεια και χημική βιομηχανία
Πλάκα καύσης υπέρυθρης ακτινοβολίας:
Η επιφάνεια της κηρήθρας κεραμικά επικαλύπτεται με επικάλυψη υπέρυθρων, η οποία ακτινοβολεί υπέρυθρες ακτίνες κατά τη διάρκεια της καύσης για τη βελτίωση της θερμικής απόδοσης (όπως οι σόμπες αερίου, οι κλιβάνοι βιομηχανικής θέρμανσης).
Χημικός φορέας αντίδρασης:
Ως φορέας καταλύτη για αντιδραστήρες σταθερής κλίνης, χρησιμοποιείται σε χημικές διεργασίες όπως η σύνθεση μεθανόλης και η σύνθεση Fischer-Tropsch για τη βελτίωση της εκλεκτικότητας της αντίδρασης.
Πλάκα πυροσυσσωμάτωσης μεταλλουργίας σκόνης:
Μεταφορά μεταλλικής σκόνης, ομοιόμορφη μεταφορά θερμότητας κατά τη διάρκεια πυροσυσσωμάτωσης υψηλής θερμοκρασίας για να αποφευχθεί η παραμόρφωση και η ρωγμή.
Υλικό υψηλής θερμοκρασίας
Στρώμα μόνωσης κλιβάνου:
Χρησιμοποιείται για την επένδυση βιομηχανικών κλιβάνων (όπως κεραμικοί κλιβάνοι και φούρνοι τήξης γυαλιού) για τη μείωση της απώλειας θερμότητας και την εξοικονόμηση ενέργειας 20% -30%.
Αναδυόμενη επέκταση πεδίου
Μεταφορέας ηλεκτρολυτών κυψελών καυσίμου:
Σε κύτταρα καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFCs), τα κεραμικά κηρήθρας χρησιμοποιούνται ως υποστηρίγματα ηλεκτρολυτών για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της αγωγιμότητας των ιόντων.
Υλικό φίλτρου επεξεργασίας νερού:
Τα κεραμικά Honeycomb που έχουν φορτωθεί με φωτοκαταλύτες χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των αποχέτευσης για την αποσύνθεση των οργανικών ρύπων μέσω του φωτός.