What is in Car Exhaust? | Exhaust Components: Criteria Pollutants and Greenhouse Gases | Corning

陶瓷载体

陶瓷载体

陶瓷载体

什么是陶瓷载体?

什么是陶瓷载体?

自 20 世纪 70 年代初 Corning 开发合成堇青石和陶瓷蜂窝挤出模具以来,陶瓷载体一直是汽车排放控制技术的核心。蜂窝状载体上布满了成千上万个微小的平行通道,每一端都敞开着,让汽车尾气流过。这些通道提供了一个大的内表面来支持催化。当载体约为汽水罐大小时,其内表面(包括高表面积的载体涂料)的表面积约为美式足球场大小。

此类载体可以承受 >1100°C (2000°F) 的高温,具有极强的抗热冲击性(可以在寒冷的早晨快速加热,继续运行)。此类载体适应性很强,可以接受多种催化剂配方,以消除汽油、柴油、天然气、氢气和其他燃料燃烧产生的污染。

载体涂敷催化材料后成为一个微型化学实验室,大量废气在其中得到有效处理。在发动机运行的高温下,废气如氮氧化物和一氧化碳遇到催化剂,会转化为无害的氮和水以及危害较小的二氧化碳。

第一批商用陶瓷载体的孔密度较低(约 200 孔/平方英寸),壁较厚(约 12 密耳或 0.012 英寸或 0.3 毫米),载体体积约为发动机排量(即发动机气缸体积)的四倍。随着材料和加工技术的进步,有可能实现更高的孔密度、更薄的壁和更高的孔隙率。

如今在普通美国汽油或混合动力轿车中,有两个或三个载体在工作,以满足严格的美国气体排放标准。在发动机刚启动时,具有较高孔密度的紧耦合载体就提供了大量的几何表面积,使催化剂能够进行初始的气体转化。在底盘位置,通常装配较低孔密度的载体,以帮助净化最终排放物。