Was ist Wabenkermik?
Wabenkermik ist eine neue Art von Industriekermik mit einer wabenartigen Struktur als Hauptstruktur. Im Inneren befinden sich viele miteinander verbundene wabenförmige parallele Kanäle, und diese Wabeneinheiten sind durch dünne Wände mit unterschiedlich geformten Gittern unterteilt. Von ihrer frühesten Verwendung in kleinen Autoabgasreinigungen bis hin zu ihrer weit verbreiteten Anwendung in Branchen wie Chemie, Energie, Metallurgie, Erdöl, Elektronik, Maschinenbau usw. wird sie immer häufiger eingesetzt und hat beträchtliche Entwicklungsaussichten.
Klassifizierung der Materialien und Verwendungen von Wabenkermik
Wabenkermik kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Die Hauptmaterialien umfassen: Cordierit, Mullit, Aluminiumtitanat, Aktivkohle, Siliziumkarbid, Aktivaluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumnitrid und Verbundmatrizen wie Mullit-Cordierit und Cordierit-Aluminiumtitanat. Nachdem Aktivkohlepulver oder -partikel in Wabenkermikformen gebracht wurden, werden die Reinigungs- und Abwasserbehandlungsfähigkeiten der Wasseraufbereitung erheblich verbessert, insbesondere in der Pharmaindustrie, wo Antibiotika, Hormone, Vitamine, Nukleinsäureinjektionen und verschiedene Injektionen, Medikamente usw. entwässert, entfärbt und Verunreinigungen entfernt werden.
Wabenkermikprodukte können nach ihrem Verwendungszweck in vier Kategorien unterteilt werden: Wärmespeichermaterialien, Füllstoffe, Katalysatorträger und Filtermaterialien.
Leistung von Wabenkermik
- Große spezifische Oberfläche
- Leichtgewicht
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Große spezifische Wärmekapazität
- Säure- und alkalibeständig
- Gute chemische Stabilität
- Gute Isolationsleistung
- Gute Thermoschockbeständigkeit
- Hohe Porosität
Herstellungsmethoden von Wabenkermik
1. Extrusionsverfahren
2. Heißpressgussverfahren
3. Gießverfahren
4. Pressverfahren
Unter ihnen sind Heißpressguss, Spritzgießen und Pressverfahren schwierig, um Wabenkermik mit hoher Porendichte, großer Größe und dünnen Wänden herzustellen. Im tatsächlichen Produktionsprozess ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung von Wabenkermik das Extrusionsverfahren.
Häufig verwendete Materialien für Wabenkermik
Aluminiumkeramik
Oxidkeramiken, die hauptsächlich aus Al2O3-SiO2 bestehen und eine bestimmte Menge an Mineralisatoren wie Ba, Ca, Zr, Mg enthalten, gehören zur Kategorie der Aluminiumkeramiken. Der Gehalt an Al2O3 reicht von 45% bis 99%. Je nach den unterschiedlichen Hauptkristallphasen können Aluminiumkeramiken in Korundkeramiken (Al2O3>95%), Mullitkeramiken (Al2O3-50%) und Mullit-Korundkeramiken (Al2O3-75%) unterteilt werden. Aluminiumkeramiken werden hauptsächlich in der Petrochemie, Metallverhüttung, Entschwefelungstürmen, Reaktionsöfen, Fülltürmen usw. verwendet. Sie dienen als Trägermaterialien und Turmfüllstoffe für Katalysatoren in Reaktoren. Aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften, chemischen Stabilität und Hitzebeständigkeit können Aluminiumkeramiken gut an Hochtemperatur-, Hochdruck- und stark korrosive Arbeitsumgebungen angepasst werden.
Mullit
Mullit ist eine Reihe von Mineralien, die aus Aluminiumsilikaten bestehen, hauptsächlich einschließlich hochreinem geschmolzenem Mullit, gewöhnlichem geschmolzenem Mullit, allen natürlichen Bauxitkonzentrat gesintertem Mullit und leicht gesintertem Mullit. Natürliche Mullitkristalle sind schlanke nadelartige und radiale Cluster, mit einer Schmelztemperatur von etwa 1910°C. Diese Art von Mineral ist relativ selten und wird meist künstlich synthetisiert. Mullit ist ein Mineral, das durch Aluminiumsilikat bei hohen Temperaturen gebildet wird, und es wird gebildet, wenn Aluminiumsilikat künstlich erhitzt wird. Mullit hat die Eigenschaften von Hochtemperaturbeständigkeit, hoher Festigkeit, niedriger Wärmeleitfähigkeit und signifikanten Energieeinsparungseffekten. Unter ihnen ist seine Feuerbeständigkeit besonders ausgezeichnet, und es ist bei 1800°C noch stabil und zersetzt sich bei 1810°C in Korund und flüssige Phase. Es wird hauptsächlich in der Herstellung von feuerfesten Materialien verwendet und ist weit verbreitet in Branchen wie Keramik, Metallurgie, Gießen und Elektronik.
Siliziumkarbid
Siliziumkarbid (SiC) wird durch das Schmelzen von Rohstoffen wie Quarzsand, Petrolkoks (oder Steinkohlekoks) und Sägemehl (Salz ist erforderlich, um grünes Siliziumkarbid zu produzieren) in einem Widerstandsofen bei hoher Temperatur hergestellt. Es ist eine Art Karbid mit hoher Mohs-Härte, mit einem Grad von 9,5, nur nach dem härtesten Diamanten der Welt (Grad 10), und hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit. Es ist ein Halbleiter, der bei hohen Temperaturen Oxidation widerstehen kann. Unter den zeitgenössischen nicht-oxidischen Hochtechnologie-Feuerfestrohstoffen wie C, N und B ist Siliziumkarbid das am weitesten verbreitete und wirtschaftlichste, das als Stahlsand oder Feuerfest-Sand bezeichnet werden kann. Das übliche industriell hergestellte Siliziumkarbid wird in zwei Typen unterteilt: schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumkarbid, beide sind hexagonale Kristalle mit einem spezifischen Gewicht von 3,20-3,25 und einer Mikrohärte von 2840-3320kg/mm². Siliziumkarbid hat die Eigenschaften stabiler chemischer Eigenschaften, hoher Wärmeleitfähigkeit, kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten und guter Verschleißfestigkeit. Das daraus hergestellte fortschrittliche feuerfeste Material ist hitzebeständig, stoßfest, klein, leicht und hochfest, mit guter Energieeinsparung.
Kordierit
Kordierit, auch bekannt als Wassersaphir oder Dichroit, hat die chemische Formel Mg2Al4Si5O18; Es kann Elemente wie Na, K, Ca, Fe, Mn und H2O enthalten. Es wird in Schiefer, Gneis und veränderten magmatischen Gesteinen produziert und ist ein Silikatmineral, das farblos sein kann, aber normalerweise eine hellblaue oder hellviolette, glasige Glanz hat. Magnesiumkordierit kann künstlich synthetisiert werden und als feuerfestes Material verwendet werden. Kordierit kann aufgrund seiner guten Feuerbeständigkeit und niedrigen thermischen Ausdehnungsrate zur Herstellung von Materialien wie Keramik und Glas verwendet werden. Es wird jetzt häufig als Rohstoff für Wabenträger in Automobilreinigern verwendet.
Zirkonoxid
Zirkonoxidkeramiken werden aufgrund ihrer hohen Zähigkeit, hohen Biegefestigkeit, hohen Verschleißfestigkeit, hervorragenden Isolationsleistung und des thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der dem von Stahl ähnelt, häufig im Bereich der Strukturkeramiken eingesetzt. Im Bereich der Funktionskeramiken werden sie aufgrund ihrer hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit als Hauptrohstoffe für Induktionsheizrohre, feuerfeste Materialien und Heizelemente verwendet. Darüber hinaus wird Zirkonoxid in Wärmedämmschichten, Katalysatorträgern, im medizinischen Bereich, im Gesundheitswesen, in feuerfesten Materialien, in Textilien und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt.
Korund
Korund ist ein Edelstein, der durch die Kristallisation von Aluminiumoxid (Al2O3) gebildet wird und einen extrem hohen Aluminiumgehalt aufweist. Mit metallischem Chrom vermischter Korund hat eine leuchtend rote Farbe und wird allgemein als Rubin bezeichnet; Blauer oder farbloser Korund wird allgemein als Saphir klassifiziert. Korund belegt den 9. Platz in der Mohs-Härteskala. Das spezifische Gewicht beträgt 4,00, mit einer Gitterstruktur aus hexagonalen Säulen. Aufgrund der Härte von Korund und seines relativ niedrigeren Preises im Vergleich zu Diamanten ist er ein gutes Material für Schleifpapier und Schleifwerkzeuge.
Entwicklungstrend
- die Durchdringungsrate von inländischen Wabenkörperkeramiken im High-End-Markt wird steigen -
Inländische Wabenkörperkeramiken haben im Bereich der Energieeinsparung und Reinigung von Industrieabgasen mit niedrigem Ende eine Lokalisierungsdurchdringungsrate von über 90 % erreicht. Es wird erwartet, dass chinesische Wabenkörperkeramikproduktionsunternehmen in den nächsten fünf Jahren kontinuierlich die technischen Barrieren im High-End-Markt durchbrechen und die Durchdringungsrate von High-End-Marktprodukten erhöhen werden. Lange Zeit wurden die Kerntechnologie und der Produktmarkt der Abgasreinigung von Kraftfahrzeugen von ausländischen Giganten monopolisiert, und Corning in den USA und NGK in Japan haben beide von der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Automobilindustrie profitiert. Mit der Aufrüstung des sechsten nationalen Standards in China werden inländische Wabenkörperkeramiken in China ein Entwicklungsfenster betreten.
Zusätzlich zur Verwendung in Abgasbehandlungssystemen für Kraftfahrzeuge können Wabenkörperkeramiken auch in Bereichen wie Präzisionsfiltration und -trennung, Lärmminderung und Isolierung, Gasseparation und -reinigung sowie Entwässerung eingesetzt werden. Das Anwendungsspektrum hat sich von der traditionellen Metallurgie, Chemieingenieurwesen und Baustoffen auf viele Bereiche wie Biochemie, Elektronik, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Luft- und Raumfahrt usw. ausgeweitet, mit breiten Marktanwendungsperspektiven. Mit der Optimierung und Verbesserung neuer Prozesse und Materialien werden die Anwendungsfelder von Wabenkörperkeramiken weiter ausgebaut, was ihren wirtschaftlichen Wert und sozialen Nutzen erheblich hervorhebt.
