CN102900499A - 一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，包括金属骨架与蜂窝载体，所述金属骨架形状为两端不封口的空心柱状；所述蜂窝载体包括铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体，铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体间隔固定在金属骨架内；所述蜂窝载体均包括铁铬铝波纹带与镍基焊胶，所述镍基焊胶均点焊固定于铁铬铝波纹带的折弯处。本发明提供的控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，采用铁铬铝箔带与铁铬铝丝网同时作为载体材料，均压制成波纹蜂窝载体，可以同时起到传统的金属蜂窝载体、POC颗粒氧化器和DPF颗粒物捕集器三种作用，在保证发动机动力性和经济性基本不变的前提下，充分发挥其净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及尾气排放处理领域，具体涉及金属蜂窝载体。
背景技术
目前所有汽车基本上使用的净化器均是“陶瓷芯体”的催化净化器，但是陶瓷载体普遍存在着机械强度低、易脆性等缺点。另一方面，陶瓷材料荲青石对催化剂的毒化作用使其转化率与使用时间成反比，一般其同一标准实际达标寿命仅在3～5万公里范围内。目前陶瓷载体的净化器，由于导热性较差，一般在汽车启动后至少120秒以后才能开始工作。相应的金属蜂窝载体应运而生，金属蜂窝载体是金属骨架和蜂窝孔相间的一种新型功能复合材料。因其内部结构含有许多蜂窝状直通孔而得名。这种材料具有独特的性能：抗冲击能力、耐热防腐、导电、导热、隔热、隔音、蓄能、吸能减震、电磁屏蔽等。其性能主要取决于蜂窝的种类、蜂窝的结构、金属基体材料等三大方面。在最近几年，金属蜂窝得到多方面的研究、开发与应用。应用已涉及到航空航天、交通运输、军工、电子、环保、能源、机械、化工、建筑等。
如图1所示，现有金属蜂窝载体中蜂窝孔的包括铁铬铝平板铂带1、镍基焊带2与铁铬铝波纹带3，现有金属蜂窝载体结构不足在于制造、使用过程中容易产生脱胶、剥离的缺陷，造成大量的能源、材料、人力物力的浪费；金属蜂窝载体弯能力与承载力欠佳，耐热性较差，制备工艺更严格，在剧烈温度变化下载体和催化剂涂层结合的牢固性问题难以解决。
图5为同心圆蜂窝载体在极高变化率的温度瞬变条件下金属蜂窝载体的受力方向，在该种条件下金属骨架与蜂窝载体的热膨胀形变差异会引起高热负荷与机械负荷，由于同心圆结构的金属骨架承受了全部的变形张力，容易产生蠕变疲劳现象，极易导致金属骨架与蜂窝载体的脱离。
现有的金属蜂窝载体生产采用镍基焊带钎焊，焊带施加在载体内部每一层，产品成本增加，焊接强度不高，降低了载体的有效涂覆面积，减低了产品的实际催化效果，而且生产一致性得不到保证；现有的金属蜂窝载体内的蜂窝孔与排风方向一致，处于蜂窝孔中心的尾气无法得到充分的处理，这样一来金属蜂窝载体对尾气的处理质量无法得到保证；现有的金属蜂窝载体内的蜂窝孔一般由片状的金属或合金组成，机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等排气污染物、PM2.5可入肺颗粒物和可见污染物无法得到有效的控制，且采用片状金属或合金构成的蜂窝孔增加了生产的成本，造成大量的能源、材料、人力物力的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，采用铁铬铝箔带与铁铬铝丝网同时作为载体材料，均压制成波纹蜂窝载体，生产的金属丝网蜂窝载体可以同时起到传统的金属蜂窝载体、POC颗粒氧化器和DPF颗粒物捕集器三种作用，在保证发动机动力性和经济性基本不变的前提下，充分发挥其净化效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，包括金属骨架与蜂窝载体，所述蜂窝载体填充在金属骨架内部；所述金属骨架形状为两端不封口的空心柱状；所述蜂窝载体包括铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体，铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体相互间隔填充在金属骨架内；所述蜂窝载体均包括铁铬铝波纹带与镍基焊胶，所述镍基焊胶均点焊固定于铁铬铝波纹带的折弯处。
进一步地，所述铁铬铝箔带金属载体平行于金属骨架的轴心。
进一步地，所述铁铬铝丝网载体与金属骨架的轴心之间的角度为30°-75°。
进一步地，所述蜂窝载体的排列方式为双圆心排列方式。
本发明提供的控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，采用铁铬铝箔带与铁铬铝丝网同时作为载体材料，均压制成波纹蜂窝载体，可以同时起到传统的金属蜂窝载体、POC颗粒氧化器和DPF颗粒物捕集器三种作用，在保证发动机动力性和经济性基本不变的前提下，充分发挥其净化效果，对机动车排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等排气污染物、PM2.5可入肺颗粒物和可见污染物的控制起至关重要作用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是原有金属蜂窝载体中金属波纹带的结构图；
图2是本发明一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体的剖视图；
图3是本发明一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体金属波纹带的结构图；
图4是双圆心金属蜂窝载体的受力示意图；
图5是同心圆金属蜂窝载体的受力示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，包括金属骨架6与蜂窝载体，所述蜂窝载体填充在金属骨架6内部；所述金属骨架6形状为两端不封口的空心柱状；所述蜂窝载体包括铁铬铝箔带金属载体4与铁铬铝丝网载体5，铁铬铝箔带金属载体4与铁铬铝丝网载体5相互间隔填充在金属骨架6内；所述铁铬铝箔带金属载体平行于金属骨架的轴心；所述铁铬铝丝网载体与金属骨架的轴心之间的角度为30°-75°。
如图3所述所述蜂窝载体均包括铁铬铝波纹带3与镍基焊胶7，所述镍基焊胶7均点焊固定于铁铬铝波纹带3的折弯处。采用镍基焊粉钎焊技术，使用自动滚焊技术，并定长切断，提高产品质量，保证产品一致性，产品的焊接强度增加。同时焊粉施加在载体需要焊接的接触部位，降低的生产成本，增加的载体的有效涂覆面积，增加的成品的催化净化效果，同时能提高载体的耐压力和抗老化性能。
如图4所示蜂窝载体的排列方式为双圆心排列方式，图中为该种排列方式在极高变化率的温度瞬变条件下金属蜂窝载体的受力方向，在该种条件下金属骨架与蜂窝载体的热膨胀形变差异会引起高热负荷与机械负荷，但是双圆心结构将变形张力分布到每一层波纹带上，从而避免了应力分布集中，降低了局部张力，大大提高了抗热冲击能力及耐久力。
本发明提供的控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，采用铁铬铝箔带与铁铬铝丝网同时作为载体材料，均压制成波纹蜂窝载体，可以同时起到传统的金属蜂窝载体、POC颗粒氧化器和DPF颗粒物捕集器三种作用，在保证发动机动力性和经济性基本不变的前提下，充分发挥其净化效果，对机动车排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等排气污染物、PM2.5可入肺颗粒物和可见污染物的控制起至关重要作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，包括金属骨架与蜂窝载体，其特征在于：所述蜂窝载体填充在金属骨架内部；
所述金属骨架形状为两端不封口的空心柱状；
所述蜂窝载体包括铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体，铁铬铝箔带金属载体与铁铬铝丝网载体相互间隔填充在金属骨架内；
所述蜂窝载体均包括铁铬铝波纹带与镍基焊胶，所述镍基焊胶均点焊固定于铁铬铝波纹带的折弯处。
2.根据权利要求1所述的一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，其特征在于：所述铁铬铝箔带金属载体平行于金属骨架的轴心。
3.根据权利要求1所述的一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，其特征在于：所述铁铬铝丝网载体与金属骨架的轴心之间的角度为30°-75°。
4.根据权利要求1所述的一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体，其特征在于：所述蜂窝载体的排列方式为双圆心排列方式。
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