探究金属载体的活性氧化铝涂层工艺研究

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1、2005年12月中文摘要机动车尾气排放造成的大气环境污染问题日趋严重，采用三元净化催化剂的机外净化方法是目前治理机动车尾气排放最为有效的措施之一。但是，金属载体和活性涂层的结合强度～定程度上制约了金属蜂窝催化剂的推广应用，如何改善并提高二载涂层在基体合金表面的牢固度已成为研究者天注的问题。本文围绕Fe．Cr-AI金属载体的活性涂层工艺展开研究，利用SEM、XRD、EDX和BET等表征技术并结合超声波检测、热冲击性能实验等手段，考察了金属载体预处理工艺条件及浆料固含量、粒径分布、浆料DH值及铈锆添加等列涂层竹能

2、的影响。预处理工艺条件研究结果表明：最佳的预处理条件是950℃空气7e氛瓴化10h，采用该条件预处理后，金属载体的表面性能得到了显著改善。一方面，载体表面形成n氧化铝过渡层，大幅增加了载体表面粗糙度和t匕表面积，提高了二载涂层和载体结合的牢固度；另一方面，高温处理改善了Fe、Cr、AJ三种元素在载体表面的分布状态，刖元素向载体表层扩散，而元素Fe、Cr向内层迁移。浆料制备工艺研究结果表明：浆料最优配方为固含量35wt．％、pH值4．0、CZ／A1203比例控制在30％左右、粒径分布西。在10．00#m以下。采

3、用该配方可使涂层保持较高的负载量和较小的脱落率，显著提高了涂层的均匀性和热稳定性，对开发制备长寿命、高性能的尾气净化催化剂有较好的理论指导。通过研究得到的最什顶处珲T艺条件列金属载体进彳了表mj处列后，利川破优化浆料配方对金属载体进行-二载涂层的涂覆，发现涂层的比表曲年¨脱络率的综合指标较好，能较盘了满足催化剂的负载要求。关键词：机动车尾气净化金属载体涂层牢固度ABSTRACTAfter-treatmentcontroltechnique，especiallycatalyticconvertisaneffec

4、tivemethodtOsolvetheincreasingseriousatmosphericpollutionfromtheautomotiveexhaustparticularly．ThepoorcoatingbindingstrengthbetweenthemetallicsubstrateandthewashcoathasauractedmoreaRentionbythemostresearchers．Thecoatingtechniqueofthe’-A1203basedceramicwashco

5、atonsurfaceofFeCrAlmetallicsubstratewasinvestigatedinthispaper,partlyincludingthepretreatmentconditionofthemetallicsubstrateandpreparationofslurry，ThewashcoatqualitywasmeasuredbySEM，XRD，EDX，BET'ultrasonicvibrationandthermalshocktest．Theresultsofthepretreatm

6、entofthemetallicsubstrateshowthattheoptimalpretreatmentconditionisoxidizedat950"CforlOhandthemetallicsubstratesurfaceperformanceisobviouslyimprovedafterpretreatment．ThetransitionlayergrownonthesurfaceofFeCrAImetallicsubstrateduringsuchpretreatmentincreasest

7、hespecificsurfaceareasandcoarsenessofthesurfaceofFeCrAlmetallicsubstrate，whichimprovesthecombinationabilitybetweeneachother．Moreover,themetallicsurfaceelementdistributionisimprovedandAIdiffusestowardstheinterfaceandformsoxidationtransitionlayerpreferentiall

8、ywithoxygenwhileFeandCrintheoppositedirection．Adhesionandloadingpercentagesofwashcoatprimarilydependonthevariablesofslurriesemployedinthecoatingprocess．Theresultsshowthattheachievementofsatisfactoryadh