金屬載體表面玻璃陶瓷涂層涂覆及其性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車越來越廣泛的被人們所使用，由汽車尾氣造成的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，并危害著環(huán)境和人類的身體健康。柴油車由于具有更好的經(jīng)濟(jì)性而得到更廣泛的使用。和汽油車相比，柴油車尾氣的污染物不僅有一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳?xì)漕w粒物（HC）還存在碳煙顆粒物（PM），因此國(guó)內(nèi)和國(guó)外出臺(tái)了越來越多的排放法規(guī)，來限制柴油車尾氣的排放。常用的方法是機(jī)外凈化技術(shù)，即使用尾氣催化轉(zhuǎn)化器來凈化柴油車排放的尾氣。催化轉(zhuǎn)化器的載體作為負(fù)載催

2、化劑的主要工具，對(duì)催化劑的凈化性能有很大影響。
　　本文選擇金屬合金作為載體，圍繞該金屬載體表面玻璃陶瓷涂層涂覆工藝及其性能展開研究，通過對(duì)選用的金屬載體表面采用不同預(yù)處理方法以及選用不同組分的玻璃陶瓷涂層，詳細(xì)研究了可以增強(qiáng)金屬合金載體與催化劑結(jié)合強(qiáng)度的涂層配方、制備工藝及涂層性能，以提高催化劑的凈化效率。本文中選取的是NiCrFe金屬合金作為載體，通過磷化處理、噴砂處理和酸堿腐蝕后高溫氧化三種方法對(duì)金屬載體表面進(jìn)行預(yù)處理，并通

3、過XRD和SEM對(duì)已預(yù)處理之后的金屬載體的成分和表面形貌進(jìn)行分析檢測(cè)。研究結(jié)果表明，磷化處理和噴砂處理之后的載體表面，會(huì)有少量的缺陷生成，通過酸堿腐蝕后高溫氧化這種方式預(yù)處理之后的NiCrFe金屬載體表面比較粗糙，產(chǎn)生了一層成分為Cr1.7Fe0.3O3的氧化膜，利于涂層的負(fù)載。
　　通過溶膠-凝膠法制備了含堿族元素（Li、Na、K）的玻璃陶瓷涂層，運(yùn)用浸漬提拉法將制備的涂層涂覆到預(yù)處理之后的NiCrFe金屬載體表面。通過SEM和

4、XRD對(duì)涂層形貌結(jié)構(gòu)和晶態(tài)進(jìn)行分析，研究結(jié)果表面，當(dāng)添加堿族元素形成的氧化物含量最大時(shí)，所制備出的玻璃陶瓷涂層的晶體結(jié)構(gòu)仍然呈現(xiàn)為非晶態(tài)的，有利于提高涂層的穩(wěn)定性。形貌結(jié)構(gòu)與性能測(cè)試結(jié)果表面，(K2O)X(Al2O3)1-X(SiO2)系列玻璃陶瓷涂層優(yōu)于(Li2O)X(Al2O3)1-X(SiO2)和(Na2O)X(Al2O3)1-X(SiO2)系列玻璃陶瓷涂層。通過超聲震蕩的方式對(duì)涂覆并高溫焙燒后的玻璃陶瓷涂層進(jìn)行性能檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)(A

5、l2O3)0.4(K2O)0.6(SiO2)的涂層與NiCrFe載體的涂覆結(jié)合效果和抗震性能都比較好，適合用于柴油車的尾氣催化轉(zhuǎn)化器工作的環(huán)境。通過柴油車尾氣實(shí)驗(yàn)室模擬設(shè)備對(duì)已制備的涂層催化性能進(jìn)行測(cè)試，通過涂層對(duì)PM和NO的去除效果實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)制備的添加Li、Na和K三種元素的(Al2O3)-(SiO2)玻璃陶瓷涂層對(duì)PM和NO都具有有一定的凈化效果。其中添加K元素的(K2O)0.8(Al2O3)0.2(SiO2)涂層對(duì)NO的凈