Wat is honingraatkeramiek?
Honingraatkeramiek is een nieuw type industriële keramiek met een honingraatachtige structuur als de hoofdstructuur. Binnenin zijn er veel onderling verbonden honingraatvormige parallelle kanalen, en deze honingraateenheden zijn verdeeld in dunne wanden met verschillende vormen van roosters. Van het vroegste gebruik in kleine auto-uitlaatzuivering tot het wijdverbreide gebruik in industrieën zoals chemie, energie, metallurgie, aardolie, elektronica, machines, enz. vandaag de dag, wordt het steeds wijdverbreider en heeft het aanzienlijke ontwikkelingsvooruitzichten.
Classificatie van materialen en toepassingen van honingraatkeramiek
Honingraatkeramiek kan worden gemaakt van verschillende materialen. De belangrijkste materialen zijn: cordieriet, mulliet, aluminiumtitanaat, actieve kool, siliciumcarbide, geactiveerde alumina, zirconia, siliciumnitride en samengestelde matrices zoals mulliet-cordieriet en cordieriet-aluminiumtitanaat. Nadat actieve koolpoeder of -deeltjes in honingraatkeramische vormen zijn gemaakt, worden de zuiverings- en afvalwaterbehandelingscapaciteiten van waterbehandeling aanzienlijk verbeterd, vooral in de farmaceutische industrie, waar antibiotica, hormonen, vitamines, nucleïnezuurinjecties en verschillende injecties, medicijnen, enz. worden gedehydrateerd, ontkleurd en onzuiverheden worden verwijderd.
Honingraatkeramische producten kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën op basis van hun doel: warmteopslagmaterialen, vulstoffen, katalysatordragers en filtermaterialen.
Prestaties van honingraatkeramiek
- Groot specifiek oppervlak
- Lichtgewicht
- Lage thermische uitzettingscoëfficiënt
- Grote soortelijke warmtecapaciteit
- Zuur- en alkalibestendig
- Goede chemische stabiliteit
- Goede isolatieprestaties
- Goede thermische schokbestendigheid
- Hoge porositeit
Bereidingsmethoden van honingraatkeramiek
1. Extrusiemethode
2. Hete persgietvorm
3. Injectiemethode
4. Onderdrukmethode
Onder hen zijn hete persgieten, spuitgieten en compressiemethoden moeilijk om honingraatkeramiek met hoge porositeit, grote afmetingen en dunne wanden te bereiden. In daadwerkelijke productieprocessen is de meest gebruikte methode voor het bereiden van honingraatkeramiek extrusiemethode.
Veelvoorkomende materialen voor honingraatkeramiek
Aluminiumporselein
Oxidekeramiek, voornamelijk bestaande uit Al2O3-SiO2 en een bepaalde hoeveelheid mineralisatoren zoals Ba, Ca, Zr, Mg, behoren tot de categorie aluminiumkeramiek. Het gehalte aan Al2O3 varieert van 45% tot 99%. Afhankelijk van de verschillende hoofdkristalfasen kan aluminiumkeramiek worden onderverdeeld in korundkeramiek (Al2O3>95%), mullietkeramiek (Al2O3-50%) en mullietkorundkeramiek (Al2O3-75%). Aluminiumkeramiek wordt voornamelijk gebruikt in petrochemie, metaalsmelting, ontzwavelingstorens, reactorketels, gevulde torens, enz. Ze dienen als ondersteuningsmaterialen en torenvullers voor katalysatoren in reactoren. Vanwege hun goede mechanische eigenschappen, chemische stabiliteit en hittebestendigheid kunnen aluminiumkeramiek goed aanpassen aan hoge temperatuur, hoge druk en sterk corrosieve werkomgevingen.
Mulliet
Mulliet is een reeks mineralen die bestaan uit aluminiumsilicaten, voornamelijk inclusief hoogzuiver gesmolten mulliet, gewoon gesmolten mulliet, alle natuurlijke bauxietconcentraat gesinterd mulliet en licht gesinterd mulliet. Natuurlijke mullietkristallen zijn slanke naaldachtige en radiale clusterachtige, met een smelttemperatuur van ongeveer 1910°C. Dit type mineraal is relatief zeldzaam en wordt meestal kunstmatig gesynthetiseerd. Mulliet is een mineraal dat wordt gevormd door aluminiumsilicaat bij hoge temperaturen, en het wordt gevormd wanneer aluminiumsilicaat kunstmatig wordt verhit. Mulliet heeft de kenmerken van hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte, lage thermische geleidbaarheid en aanzienlijke energiebesparende effecten. Onder hen is de vuurvastheid bijzonder uitstekend, en het is nog steeds stabiel bij 1800°C, en ontleedt in korund en vloeibare fase bij 1810°C. Het wordt meestal gebruikt bij de productie van vuurvaste materialen en wordt veel gebruikt in industrieën zoals keramiek, metallurgie, gieten en elektronica.
Siliciumcarbide
Siliciumcarbide (SiC) wordt gemaakt door het smelten van grondstoffen zoals kwartszand, aardoliecokes (of steenkoolcokes) en zaagsel (zout is vereist om groen siliciumcarbide te produceren) door een weerstandoven bij hoge temperatuur. Het is een soort carbide met een hoge Mohs-hardheid, met een graad van 9,5, op één na de hardste diamant ter wereld (graad 10), en heeft uitstekende thermische geleidbaarheid. Het is een halfgeleider die oxidatie bij hoge temperaturen kan weerstaan. Onder hedendaagse niet-oxide hightech vuurvaste grondstoffen zoals C, N en B, is siliciumcarbide de meest gebruikte en economische, die staalzand of vuurvast zand kan worden genoemd. Gewoon industrieel geproduceerd siliciumcarbide is verdeeld in twee typen: zwart siliciumcarbide en groen siliciumcarbide, beide zijn hexagonale kristallen met een soortelijk gewicht van 3,20-3,25 en een microhardheid van 2840-3320kg/mm². Siliciumcarbide heeft de kenmerken van stabiele chemische eigenschappen, hoge thermische geleidbaarheid, kleine thermische uitzettingscoëfficiënt en goede slijtvastheid. Het geavanceerde vuurvaste materiaal dat ervan is gemaakt, is hittebestendig, schokbestendig, klein van formaat, lichtgewicht en sterk, met een goed energiebesparend effect.
Koordiriet
Koordiriet, ook bekend als watersaffier of dichroiet, heeft de chemische formule Mg2Al4Si5O18; Het kan elementen bevatten zoals Na, K, Ca, Fe, Mn en H2O. Geproduceerd in schist, gneis en veranderde stollingsgesteenten, is het een silicaatmineraal dat kleurloos kan zijn maar meestal een lichtblauwe of lichtpaarse, glasachtige glans heeft. Magnesiumkoordiriet kan kunstmatig worden gesynthetiseerd voor gebruik als vuurvaste materialen. Koordiriet, vanwege zijn goede vuurvastheid en lage thermische uitzettingsgraad, kan worden gebruikt om materialen zoals keramiek en glas te maken. Het wordt nu vaak gebruikt als grondstof voor honingraatdragers in autoluchtzuiveraars.
Zirkoonoxide
Zirkonia-keramiek wordt veel gebruikt op het gebied van structurele keramiek vanwege hun hoge taaiheid, hoge buigsterkte, hoge slijtvastheid, uitstekende isolatieprestaties en thermische uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met staal. Op het gebied van functionele keramiek worden ze, vanwege hun uitstekende hittebestendigheid, gebruikt als de belangrijkste grondstoffen voor inductieverwarmingsbuizen, vuurvaste materialen en verwarmingselementen. Daarnaast wordt zirkonia veel gebruikt in thermische barrièrecoatings, katalysatordragers, medische en gezondheidszorg, vuurvaste materialen, textiel en andere gebieden.
Korund
Korund is een edelsteen die wordt gevormd door de kristallisatie van aluminiumoxide (Al2O3), met een extreem hoog aluminiumgehalte. Korund gemengd met metallisch chroom heeft een helderrode kleur en wordt over het algemeen robijn genoemd; Blauwe of kleurloze korund wordt over het algemeen geclassificeerd als saffier. Korund staat op de 9e plaats in de hardheidsschaal van Mohs. De soortelijke massa is 4,00, met een roosterstructuur van hexagonale kolommen. Vanwege de hardheid van korund en de relatief lagere prijs dan diamanten, is het een goed materiaal geworden voor schuurpapier en slijpgereedschappen.
Ontwikkelingstrend
- de penetratiegraad van binnenlandse honingraatkeramiek in de high-end markt zal toenemen -
Binnenlandse honingraatkeramiek heeft een lokalisatiepenetratiegraad van meer dan 90% bereikt op het gebied van energiebesparing en zuivering van laagwaardige industriële afvalgassen. Naar verwachting zullen Chinese productiebedrijven van honingraatkeramiek in de komende vijf jaar voortdurend de technische barrières in de high-end markt doorbreken en naar verwachting de penetratiegraad van high-end marktproducten verhogen. Lange tijd zijn de kerntechnologie en de productmarkt van uitlaatgaszuiveringssystemen voor auto's gemonopoliseerd door buitenlandse giganten, en zowel Corning in de Verenigde Staten als NGK in Japan hebben genoten van de dividendperiode van de snelle ontwikkeling in de auto-industrie. Met de upgrading van China's zesde nationale standaard, zal binnenlandse honingraatkeramiek in China een ontwikkelingsvensterperiode ingaan.
Naast het gebruik in uitlaatgasbehandelingssystemen voor auto's, kan honingraatkeramiek ook worden gebruikt in gebieden zoals precisiefiltratie en -scheiding, geluidsreductie en isolatie, gasscheiding en -zuivering, en ontwatering. De toepassingsscope is ook uitgebreid van traditionele metallurgie, chemische technologie en bouwmaterialen naar vele aspecten zoals biochemie, elektronische techniek, voedsel- en drankenindustrie, lucht- en ruimtevaart, enz., met brede markttoepassingsvooruitzichten. Met de optimalisatie en verbetering van nieuwe processen en materialen zullen de toepassingsgebieden van honingraatkeramiek verder worden uitgebreid, waardoor hun economische waarde en sociale voordelen sterk worden benadrukt.
