CN101045628A

CN101045628A - 增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料及其制备工艺

Info

Publication number: CN101045628A
Application number: CN 200710073446
Authority: CN
Inventors: 陆奕中; 杨中化
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: CN101045628B

Abstract

本发明涉及一种增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料及其制备工艺，这种增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，以具有高视径比层状结构的沸石、电气石为基料，均匀混入纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽，经过制坯、成型和焙烧制成复合陶瓷成品。其具体制备工艺为：制备沸石、电气石基料；润湿基料，打成泥浆；将纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽均匀混入润湿基料泥浆内；制坯、成型、焙烧制得成品。该复合陶瓷材料具优良机械性质、高耐热性、高气体阻隔率、抗化学性、优异的低温型远红外线效果、极低热膨胀系数等特性。

Description

增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料及其制备工艺，尤其是一种用于投入油箱中增进内燃机燃烧效率的陶瓷材料及其制备工艺。

背景技术

促进燃油、燃气燃烧对于节省能源消耗、降低污染物排放，具有重要的现实意义。尤其近年随着汽车工业的迅猛发展和世界能源的紧缺，提高燃油、燃气燃烧效率技术已经引起全世界科学家和政府的高度关注。

造成燃油无法在汽缸内完全燃烧的主要原因是：燃油碳氢化合物分子间普遍存在范德华引力，它将若干碳氢分子结成一个大分子团，使得深藏在此分子团最内部的碳氢分子在短短的爆程时段内，还没有机会与氧混合燃烧就被迅速排出缸外，成为有害尾气的主要成分。

针对这个问题，人们想方设法从化学角度和物理学角度采取各种措施，以实现燃油燃烧值的提高，减少有害气体的排放。目前各种各样的燃油添加剂或称燃油催化剂相继出现，在硬设备上亦采取措施，如各种各样汽油滤清器的出现，大多使用远红外线加热汽/柴油，以缩短汽/柴油燃烧的加热时间，进而达到省油的功效。而目前技术所使用的远红外线材料是大多来含有二氧化矽、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛等成分的自天然矿石，再放置于例如橡胶载体中，使其附着于油管上。如台湾发明公告专利“内燃机之省油器”即提出使用上述远红外线的材料混合于橡胶材料中，并倒入热成形机塑成特定的形状而制成俗称的省油器。然而，橡胶为载体容易因外力摩损，且几乎没有孔隙，因此具有表面积相对较小，容易因接触表面积不足造成反应效果不佳，且于高温中较不耐用，另外尚有容易因表面污染而影响性能等缺点。

发明内容

本发明为解决目前省油器的节油效果不佳和耐用性较差的问题，而提出一种具优良机械性质、高耐热性、高气体阻隔率、抗化学性、优异的低温型远红外线效果、极低热膨胀系数等特性的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料及其制备方法。

本发明目的可以通过以下措施来实现：

这种增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特殊之处在于：以具有高视径比层状结构的沸石、电气石为基料，均匀混入纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽，经过制坯、成型和焙烧制成复合陶瓷成品。

所述纳米银、纳术铂、纳米镉的含量分别为100至20000ppm。

所述氧化锌的含量为500至20000ppm。

所述二氧化钛的含量为500至20000ppm。

所述氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽的含量分别为1～10重量百分比。

所述二氧化矽为1～20重量百分比。

所述基料中加入水滑石。

所述复合陶瓷成品呈直径在0.1～10公分的圆珠状或块状。

该增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料可以通过如下工艺步骤制得：

①制备沸石、电气石基料；

②润湿基料，打成泥浆；

③按配比称取纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽，并均匀混入；

④制坯、成型、焙烧制得成品。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、本发明使用高视径比层状结构的沸石、电气石可增强被添加基材的结构强度，又是较佳的增稠剂，其具有的远红外线，尤其不同于市面常见的高温型且具有游离辐射疑虑的矿石添加物，从而具有使用安全上的优点。

2、由于该陶瓷材料内添加了纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、二氧化钛、电气石、氧化铁、二氧化矽远红外线物质以及氧化铈、氧化锆、氧化铝，从而使该陶瓷材料即可耐高温烧结又具备良好的高温烧烤的加工特性。

3、添加上述的远红外线物质，因吸收热而释放的远红外线可提高油分子的运动而减少油分子彼此团簇，另外加入的氧化铈、氧化锆及氧化铝可促进氧气供应，从而使未燃烧充分的碳氢化合物和氮氧化合物进一步进行氧化-还原反应，碳氢化合物与CO经氧化而生成CO₂和H₂O；NO_x则经还原而生成N₂和O₂，以此提高燃油的燃烧效率和降低污染尾气的排放。

具体实施方式

为了实现上述各项的发明目的，在此申请人提出一最佳实施例，用以详细说明本复合陶瓷材料及其制备工艺。

具体实施例：

首先制备基体材料，本发明中是使用沸石、电气石、铜交换ZSM-5沸石、水滑石材料混合料为基体材料，其具有特殊的层状结构，与高分子材料掺合后，可以产生层间阳离子交换与离子键合反应。其阻气性、阻水性、抗紫外线、耐热性、尺寸安定性、抗曲折性、强韧性、耐磨、耐刮、耐久、防蚀、耐化学品等特性均具有微米级结构不可比拟的优越性。

制备好上述基体材料后，将具远红外线功能的物质，如纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁二氧化矽，混入润湿的沸石、电气石基体材料中，其中纳米银、纳米铂、纳米镉的含量分别为100至20000ppm，氧化锌的含量为100至20000ppm，二氧化钛的含量为100至20000ppm，氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁的含量分别为1～10重量百分比，二氧化矽为1～20重量百分比。并且可视需求加入水滑石作为补充基体材料。

该复合陶瓷材料的具体制备工艺为：先将基料润湿，打成泥浆，并均匀混入上述纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽、水滑石等材料，制成土饼，接着分成条状，依序分段切断，置入模内，焙烧后获得圆珠状或块状的复合陶瓷成品。该圆珠状或块状成品的直径约在0.1至10公分之间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims

1. 一种增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：以具有高视径比层状结构的沸石、电气石为基料，均匀混入纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽，经过制坯、成型和焙烧制成复合陶瓷成品。

2.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述纳米银、纳术铂、纳米镉的含量分别为100至20000ppm。

3.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述氧化锌的含量为500至20000ppm。

4.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述二氧化钛的含量为500至20000ppm。

5.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽的含量分别为1～10重量百分比。

6.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述基料中加入水滑石。

7.根据权力要求1所述的增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料，其特征在于：所述复合陶瓷成品呈直径在0.1～10公分的圆珠状或块状。

8.制备如权力要求1所述增进内燃机燃烧效率的复合陶瓷材料的工艺，其特征在于：该工艺有如下步骤，

①制备沸石、电气石基料；

②润湿基料，打成泥浆；

③将纳米银、纳米铂、纳米镉、氧化钡、氧化锌、氧化铈、二氧化钛、电气石、氧化铝、氧化铁、二氧化矽均匀混入润湿基料泥浆内；

④制坯、成型、焙烧制得成品。