[發(fā)明專利]一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710193548.2
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN101456015A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張克金;王丹;張苡銘;潘艷春;崔龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車集團(tuán)公司
• 主分類號: B05D3/10
• 分類號: B05D3/10;B05D3/12;B24C1/00;C23F1/16
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王 薇

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及到一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)，應(yīng)用于汽車尾 氣的后處理。

背景技術(shù)：

未來幾年內(nèi)，全球的汽車生產(chǎn)商，特別是美國和歐洲關(guān)于汽車氮 氧化物NOx和微粒PM的排放達(dá)標(biāo)方面將強(qiáng)制性地實(shí)施一些更嚴(yán)厲 的規(guī)格，例如，歐5和歐6排放標(biāo)準(zhǔn)。

在排放法規(guī)的壓力下，一方面國外的車用重負(fù)荷柴油機(jī)正不斷進(jìn) 行技術(shù)升級和改進(jìn)，另一方面，選擇恰當(dāng)?shù)暮筇幚砑夹g(shù)策略和裝備， 例如，SCR(Selective?Catalytic?Reduction)催化轉(zhuǎn)化還原技術(shù)，DPF (Diesel?Particulate?Filter)顆粒捕捉器，DOC(Diesel?Oxidation Catalyst)氧化型催化器等。

SCR技術(shù)的本質(zhì)是利用尿素在高溫下分解出NH₃，作為還原劑的 NH₃和發(fā)動機(jī)排氣中的NO_x在催化劑和溫度的綜合作用下進(jìn)行反應(yīng)， 理想工況下生成無毒的N₂和H₂O，從而達(dá)到凈化的目的。SCR技術(shù)自 70年代開始在國外作為發(fā)電廠等的固定源使用的脫硝技術(shù)而進(jìn)行了 開發(fā)和廣泛應(yīng)用。為應(yīng)對新的環(huán)保法規(guī)的要求，國外從90年已開始把 SCR技術(shù)成功移植到柴油汽車上，并相應(yīng)進(jìn)行了SCR催化劑工藝技術(shù) 和尿素還原劑的開發(fā)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，例如，歐洲和日本。

目前，歐洲的大多數(shù)制造商已經(jīng)開始堅定不移的采用SCR技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 歐4和歐5標(biāo)準(zhǔn)。例如，在歐洲的7家主要商用汽車公司中，有5家(戴 克、雷諾、依維柯、沃爾沃和達(dá)夫)選擇SCR技術(shù)來達(dá)到歐4和歐5標(biāo) 準(zhǔn)。另外兩家(斯堪尼亞和曼)則傾向于EGR技術(shù)，但也不排斥SCR 技術(shù)。以戴克集團(tuán)為例，自2005年元月開始，就推出滿足歐4和歐5 標(biāo)準(zhǔn)的Actros牌重型載貨車，并給一個時髦的名字‘BlueTec’。BlueTec 的后處理方式均采用SCR技術(shù)。根據(jù)戴克的研究結(jié)果表明，SCR技術(shù) 與歐3標(biāo)準(zhǔn)水平的汽車相比，能夠節(jié)省燃油3～6％，NO_x的排放可低于 歐4限值，如對SCR進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，達(dá)到歐6限值也毫無問題。

國外如此熱衷于SCR技術(shù)的原因，主要是SCR具有很多優(yōu)點(diǎn)，例 如，可以在排氣溫度250～550℃的范圍內(nèi)具有50～85％的NO_x去除效 率，并能有效降低PM的排放水平；SCR能輕松滿足歐4和歐5水平， 也具有達(dá)到歐6水平的潛力；目前達(dá)到歐4采用的SCR技術(shù)，發(fā)動機(jī)的 燃油耗可降低3～6％；SCR催化劑不含有貴金屬，成本相對較低；SCR 對車用燃油的質(zhì)量，特別是硫含量不敏感。基于以上分析，SCR后處 理技術(shù)也最適合中國的車輛狀況和車用燃油狀況。

SCR技術(shù)在中國汽車企業(yè)中的應(yīng)用，必然涉及到所用載體的技 術(shù)。一些陶瓷載體的制造專利都分別被美國的Corning公司和日本的 NGK公司所壟斷，例如用于汽油轎車的三元催化轉(zhuǎn)換器(TWC)和 顆粒物過濾器DPF等。而金屬載體的制造專利又主要被德國Emitec公 司所擁有。

統(tǒng)計結(jié)果表明，在中國汽車燃油、潤滑油質(zhì)量級別較低以及路況 較差的前提下，采用陶瓷載體的TWC將面臨更多的失效問題，例如， 載體堵塞、載體破碎等。

而金屬載體相對于陶瓷載體具有較大的技術(shù)優(yōu)勢，例如，同是 400目的TWC載體，陶瓷載體蜂窩的壁厚為0.15-0.2mm，而金屬載 體蜂窩的壁厚可為0.04-0.08mm，因此，金屬載體的凈截面積大，背 壓低。分析結(jié)果表明，采用金屬載體的具有更長的產(chǎn)品壽命。

在所有能自主的金屬載體中，國內(nèi)的研究者充分關(guān)注以鐵鉻鋁 Fe-Cr-Al金屬線材為主要研究對象。

但是，排除鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材軋制、拉拔和熱處理中的所 有技術(shù)問題后，該類材料在實(shí)施催化劑連接層的涂敷，如鋁膠的涂敷 工藝過程中存在明顯的粘結(jié)強(qiáng)度缺陷，涂層容易裂紋和脫落，主要原 因是材料基體和鋁膠的親和性差以及熱膨漲系數(shù)的差異。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)，使鐵 鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材對鋁膠的粘結(jié)強(qiáng)度提高，提高催化劑的轉(zhuǎn)化率 和使用壽命。