前言

　　每年(nian)的(de)(de)高考(kao)作文(wen)題(ti)目(mu)都(dou)會(hui)受到(dao)全國矚(zhu)目(mu)，除(chu)此之(zhi)外(wai)的(de)(de)其(qi)它科目(mu)都(dou)會(hui)被冷落，有(you)人在(zai)網上開玩笑說，因為高中(zhong)畢業(ye)多年(nian)，也(ye)就(jiu)只有(you)作文(wen)還是自己能看(kan)懂(dong)的(de)(de)了。今年(nian)的(de)(de)新(xin)高考(kao)Ⅱ卷的(de)(de)作文(wen)題(ti)目(mu)非(fei)常簡單直(zhi)接，就(jiu)是以”走近___”為題(ti)，下面我們(men)就(jiu)借用一下這個題(ti)目(mu)，帶你走近汽車上的(de)(de)蜂窩陶瓷。

　　技術背景

　　近幾年(nian)，我(wo)國對于環保(bao)非常重視，機(ji)(ji)動(dong)車(che)尾氣是(shi)一個(ge)非常大(da)的(de)污染來(lai)源(yuan)，尤其是(shi)重型(xing)柴油貨車(che)，成為(wei)機(ji)(ji)動(dong)車(che)大(da)氣污染治理的(de)重中之重。根據相關部(bu)門公布的(de)數據顯示，截至2019年(nian)年(nian)底，全國汽車(che)保(bao)有量高達2.6億輛，其中，30個(ge)城(cheng)市(shi)超200萬輛，其中，北京、成都、重慶、蘇(su)州(zhou)、上海、鄭(zheng)州(zhou)、深(shen)圳、西安、武漢(han)、東莞、天津(jin)等(deng)11個(ge)城(cheng)市(shi)超300萬輛。

　　(圖片來源于網絡)

　　可想而知，汽車尾(wei)氣(qi)(qi)的(de)(de)排放(fang)如(ru)果(guo)不加以控制，那(nei)對空氣(qi)(qi)的(de)(de)污(wu)染是非常致命的(de)(de)。為改善大氣(qi)(qi)污(wu)染，我(wo)國政府發(fa)布(bu)了國六標(biao)準(zhun)，在此標(biao)準(zhun)下，我(wo)國汽車工業對尾(wei)氣(qi)(qi)催化(hua)劑載體的(de)(de)需求量(liang)持續(xu)增(zeng)(zeng)長，蜂(feng)窩(wo)陶瓷(ci)使用量(liang)將(jiang)翻倍增(zeng)(zeng)長。

　　(圖片來源(yuan)于網絡)

　　應用原理

　　汽車(che)尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)含有(you)(you)顆粒(li)物(wu)(wu)和(he)(he)碳(tan)灰(hui)，被稱為(wei)PM，目(mu)前降(jiang)低尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)污染物(wu)(wu)排(pai)放(fang)的(de)措(cuo)施主(zhu)要包(bao)括三種(zhong)：燃(ran)油內(nei)加(jia)入消煙劑(ji)等添加(jia)劑(ji)，以降(jiang)低燃(ran)油中的(de)有(you)(you)害(hai)成(cheng)分(fen)(fen);改變(bian)發動機結構，使燃(ran)料充(chong)分(fen)(fen)燃(ran)燒或部(bu)分(fen)(fen)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再燃(ran)燒，如采用(yong)電控燃(ran)油噴(pen)射;使用(yong)汽車(che)尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)凈化(hua)器(qi)，降(jiang)低有(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)質排(pai)放(fang)。其中汽車(che)尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)凈化(hua)器(qi)由殼(ke)體(ti)、催(cui)化(hua)劑(ji)載(zai)體(ti)和(he)(he)催(cui)化(hua)劑(ji)組成(cheng)，其工(gong)作原(yuan)理是(shi)利(li)用(yong)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中殘(can)余的(de)氧和(he)(he)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)，在催(cui)化(hua)劑(ji)表面(mian)進(jin)行氧化(hua)、還原(yuan)反(fan)應，使有(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)質CO、HC和(he)(he)NO轉化(hua)為(wei)CO2、H2O和(he)(he)N2。對于催(cui)化(hua)劑(ji)載(zai)體(ti)，目(mu)前廣泛使用(yong)的(de)是(shi)多孔蜂窩(wo)陶瓷體(ti)，呈圓(yuan)柱形，尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)通過其中，PM被通道的(de)壁擋住(zhu)，留在蜂窩(wo)陶瓷體(ti)中，過濾(lv)后(hou)的(de)尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)穿(chuan)過壁進(jin)入相鄰(lin)通道，通過排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)管排(pai)出。

　　(圖片來源于網絡)

　　技術要求

　　汽車用(yong)(yong)蜂窩陶(tao)瓷(ci)載(zai)體的使用(yong)(yong)環(huan)境特別惡劣，同時其又是后(hou)排放處理(li)系統中的一(yi)個零部件，因此，對其系統的協(xie)調適(shi)應性(xing)也要求非常高，蜂窩陶(tao)瓷(ci)必須具備以下性(xing)能：

　　1、大的比(bi)表面積：保證(zheng)廢氣與催化觸媒的充分接觸。

　　2、穩定的吸水性：確保(bao)催化觸媒牢固均勻(yun)地(di)涂附在載體(ti)的表面，同時又不因涂附過(guo)厚帶(dai)來浪(lang)費。

　　3、暖機性(xing)好：要(yao)求(qiu)發動機在啟動后(hou)，載體的溫(wen)度能在最(zui)短的時間內達(da)到催化觸媒的活性(xing)溫(wen)度。

　　4、高耐熱(re)沖擊性：要求載(zai)體在發動機反復啟動、燎火的熱(re)沖擊下不被(bei)破壞。

　　5、低的排氣(qi)阻(zu)力：要求載(zai)體對發動(dong)機(ji)的排氣(qi)阻(zu)力很小，不(bu)影(ying)響(xiang)發動(dong)機(ji)的性能。

　　6、高機(ji)械強度：由(you)于載體的(de)工作環境是在(zai)顛簸的(de)汽車(che)上，因此要求載體具(ju)備較高的(de)強度而(er)不被外力(li)破壞。

　　7、良好的組裝性：載體是排氣(qi)總成的一個零件，只有(you)良好的外表以及精(jing)確(que)的尺寸才能確(que)保組裝的完美。

　　(圖片來(lai)源于網絡)

　　技術發展方向

　　目前市場上尾(wei)氣凈化器常見(jian)材質是堇(jin)青石(shi)(2MgO·2Al2O3·5SiO2)，主要供應(ying)商為美國康寧公(gong)(gong)司和(he)日本NGK公(gong)(gong)司，另外，也有采用鈦酸鋁(lv)、氧化鋁(lv)、SiC、鋯英石(shi)、鋰輝石(shi)或(huo)莫(mo)來石(shi)材質的產(chan)品。

　　堇青石(shi)具有低膨脹、燒成溫(wen)度(du)比(bi)較(jiao)低的(de)特點，但是(shi)燒成范圍窄、熱導率(lv)(lv)低、表(biao)面平滑難以固化催化劑，對含(han)鈉化合物的(de)灰(hui)分抗侵蝕(shi)性有限。SiC具有強度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)、熱導率(lv)(lv)高(gao)等優(you)點，是(shi)替代堇青石(shi)，用(yong)作汽車(che)尾(wei)氣凈化用(yong)蜂窩陶(tao)瓷體的(de)優(you)選(xuan)材(cai)料(liao)，目前跨國公司(si)特別(bie)是(shi)日本(ben)公司(si)申請了(le)大量相(xiang)關(guan)專利，內(nei)容涉及高(gao)氣孔率(lv)(lv)、孔徑(jing)分布可控蜂窩陶(tao)瓷體制(zhi)(zhi)(zhi)備、蜂窩體粘合、密封材(cai)料(liao)、蜂窩體電極結(jie)構設(she)計及產品制(zhi)(zhi)(zhi)備、催化劑膜層制(zhi)(zhi)(zhi)備等技術(shu)關(guan)鍵(jian)點，為我(wo)國企業研(yan)發工作提供了(le)豐富的(de)技術(shu)情報，我(wo)國企業應充分挖掘該類材(cai)料(liao)優(you)點，以滿足我(wo)國市場(chang)對于汽車(che)尾(wei)氣、高(gao)溫(wen)煙氣、廢(fei)水過濾陶(tao)瓷制(zhi)(zhi)(zhi)品的(de)迫切(qie)需求。

　　市場狀況

　　在全球(qiu)中(zhong)，美國(guo)(guo)(guo)康寧、NGK公司幾(ji)乎壟斷(duan)(duan)了蜂窩陶(tao)瓷載體(ti)市場，二者(zhe)在全球(qiu)市場中(zhong)占比高達(da)85%以(yi)上，在大尺寸(cun)蜂窩陶(tao)瓷載體(ti)領域占據(ju)的份額更高。近幾(ji)年我國(guo)(guo)(guo)對于蜂窩陶(tao)瓷研究不斷(duan)(duan)加深(shen)，近年來國(guo)(guo)(guo)內(nei)企業也開(kai)始崛起，同時國(guo)(guo)(guo)內(nei)企業憑借(jie)成(cheng)本優勢和客戶優勢，在環(huan)保法規帶(dai)來的滲透率提(ti)升趨勢下，蜂窩陶(tao)瓷載體(ti)國(guo)(guo)(guo)產化替代進(jin)程(cheng)加快，國(guo)(guo)(guo)內(nei)蜂窩陶(tao)瓷載體(ti)市場被國(guo)(guo)(guo)外寡頭壟斷(duan)(duan)的局面(mian)正在被逐步打破。

　　從(cong)短期來看，隨著我(wo)國(guo)(guo)對于(yu)污染(ran)減排監(jian)管加嚴，以及(ji)我(wo)國(guo)(guo)機動車保(bao)有(you)量穩定增(zeng)長(chang)下，蜂(feng)窩陶(tao)瓷(ci)市場需求將得到快(kuai)速增(zeng)長(chang)。從(cong)長(chang)遠(yuan)來看，我(wo)國(guo)(guo)對于(yu)蜂(feng)窩陶(tao)瓷(ci)載(zai)體(ti)生產(chan)(chan)仍存在一定缺陷，特別是(shi)大尺(chi)寸載(zai)體(ti)的(de)技術體(ti)系(xi)與(yu)生產(chan)(chan)體(ti)系(xi)不成熟，限制了行業(ye)的(de)發展。但由于(yu)蜂(feng)窩陶(tao)瓷(ci)載(zai)體(ti)作(zuo)為(wei)我(wo)國(guo)(guo)污染(ran)防治的(de)重要物(wu)品，是(shi)我(wo)國(guo)(guo)重大戰略需求，未(wei)來或(huo)將在政策推動下，盡(jin)快(kuai)掌握高端產(chan)(chan)品的(de)生產(chan)(chan)。

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