Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Tứ Xuyên Hersbit.
Nghiên cứu ứng dụng Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) trong Chế tạo Tổ ongCgốmCarriers
Là một vật liệu gốm cấu trúc hiệu suất cao, gốm tổ ong, với các kênh liên kết độc đáo, diện tích bề mặt riêng lớn và độ ổn định cơ học và nhiệt tuyệt vời, đã trở thành các thành phần cốt lõi trong các lĩnh vực cao cấp như lọc khí thải ô tô, xúc tác công nghiệp và tách hóa học.
Việc hiện thực hóa hiệu suất của chúng phụ thuộc rất nhiều vào một quy trình chế tạo chính xác và ổn định.
Bài viết này phân tích một cách có hệ thống quy trình chế tạo công nghiệp của gốm tổ ong và các đặc tính xử lý vật liệu của nó.
Lưu đồ quy trình sản xuất gốm tổ ong
Các phương pháp chính để chuẩn bị gốm tổ ong bao gồm đúc đùn, đúc rót và ép.
Đúc đùn có ưu điểm là sản xuất các sản phẩm có chiều cao hoặc chiều dài lớn hơn nhiều so với mặt cắt ngang của chúng, kích thước và hình dạng lỗ đồng đều, độ dày thành đồng đều, thao tác tương đối đơn giản và dễ dàng, và khả năng đạt được sản xuất liên tục với hiệu quả cao. Do đó, đúc đùn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp gốm tổ ong.
pha trộn → trộn → nhào → tinh chế đất sét thô → ủ → sàng → tinh chế đất sét → đúc đùn → cắt → sấy → thiêu kết.
Vật liệu mang và hình dạng sản phẩm
Vật liệu chính: bao gồm cordierite, titanat nhôm, silicon carbide, zirconium oxide, silicon nitride, corundum, mullite, thạch anh, v.v., hoặc nó có thể là sự kết hợp của hai hoặc nhiều chất trong số chúng.
Hình dạng của gốm tổ ong bao gồm: lỗ gợn sóng, hình tam giác, hình vuông, hình tròn và hình lục giác.
Chuẩn bị các chất phụ gia chính
Trong đúc đùn, bản thân bột gốm thiếu độ dẻo và phải dựa vào một loạt các chất phụ gia chức năng để xây dựng một hệ thống đất sét phù hợp để xử lý. Ngoài dung môi (nước hoặc dung môi hữu cơ), các vật liệu phụ trợ chính bao gồm:
|
Danh mục |
Chức năng chính |
Các chất đại diện |
|
Chất kết dính |
Nó cải thiện khả năng tạo hình bột; tạo độ bền cơ học cho các sản phẩm bán thành phẩm; tạo thành một mạng lưới ba chiều để bao bọc các hạt trong quá trình ướt; và điều chỉnh độ ẩm sấy để giảm biến dạng và nứt. |
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) |
|
Chất hóa dẻo |
Nó tạo độ dẻo, mềm mại và giữ hình dạng tốt cho bột. |
Glycerin, polyethylene, ethylene glycol, v.v. |
|
Chất khử keo |
Điều chỉnh độ pH và điện tích bề mặt của hệ thống tạo điều kiện cho sự phân tán bột. |
Dầu cá, axit oleic, v.v. |
|
Chất bôi trơn |
Cải thiện hiệu suất tháo khuôn; tăng cường khả năng chảy giữa các hạt bột. |
Paraffin, axit stearic, v.v. |
|
Chất làm ướt |
Giảm sức căng bề mặt của bột; cải thiện khả năng thấm ướt. |
Polyether, ethanol, v.v. |
|
Chất khử bọt |
Loại bỏ và ngăn chặn bọt khí trong hệ thống bột. |
Nhũ tương sáp, n-butanol, ethanol, v.v. |
Phân loại ngành ứng dụng
Bắt đầu với các chất mang chất xúc tác để làm sạch khí thải ô tô, công nghệ gốm tổ ong đã phát triển nhanh chóng và được sử dụng rộng rãi trong:
Bảo vệ môi trường và năng lượng: Chất mang chất xúc tác để làm sạch khí thải ô tô và động cơ diesel (SCR, GPF, DPF, TWC, ASC) và chất mang làm sạch xúc tác cho khí thải công nghiệp (VOCs).
Kết luận
Việc chuẩn bị gốm tổ ong là một dự án kỹ thuật hệ thống liên quan đến khoa học vật liệu, lưu biến và nhiệt động lực học.
Trong số đó, việc lựa chọn chính xác và tối ưu hóa công thức của HPMC (Monome Cellulose lai hiệu suất cao) là một cầu nối quan trọng kết nối thiết kế lý tưởng với sản xuất hàng loạt ổn định.
Khi gốm tổ ong phát triển theo hướng hiệu suất cao hơn và các cấu trúc phức tạp hơn, các yêu cầu chức năng chính xác hơn đang được đặt ra đối với các chất phụ gia cốt lõi như HPMC.
Sự hiểu biết sâu sắc về vai trò và cơ chế của HPMC trong từng bước của quy trình là vô cùng quan trọng để thúc đẩy và mở rộng ứng dụng của công nghệ gốm tổ ong.
Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Tứ Xuyên Hersbit.
Nghiên cứu ứng dụng Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) trong Chế tạo Tổ ongCgốmCarriers
Là một vật liệu gốm cấu trúc hiệu suất cao, gốm tổ ong, với các kênh liên kết độc đáo, diện tích bề mặt riêng lớn và độ ổn định cơ học và nhiệt tuyệt vời, đã trở thành các thành phần cốt lõi trong các lĩnh vực cao cấp như lọc khí thải ô tô, xúc tác công nghiệp và tách hóa học.
Việc hiện thực hóa hiệu suất của chúng phụ thuộc rất nhiều vào một quy trình chế tạo chính xác và ổn định.
Bài viết này phân tích một cách có hệ thống quy trình chế tạo công nghiệp của gốm tổ ong và các đặc tính xử lý vật liệu của nó.
Lưu đồ quy trình sản xuất gốm tổ ong
Các phương pháp chính để chuẩn bị gốm tổ ong bao gồm đúc đùn, đúc rót và ép.
Đúc đùn có ưu điểm là sản xuất các sản phẩm có chiều cao hoặc chiều dài lớn hơn nhiều so với mặt cắt ngang của chúng, kích thước và hình dạng lỗ đồng đều, độ dày thành đồng đều, thao tác tương đối đơn giản và dễ dàng, và khả năng đạt được sản xuất liên tục với hiệu quả cao. Do đó, đúc đùn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp gốm tổ ong.
pha trộn → trộn → nhào → tinh chế đất sét thô → ủ → sàng → tinh chế đất sét → đúc đùn → cắt → sấy → thiêu kết.
Vật liệu mang và hình dạng sản phẩm
Vật liệu chính: bao gồm cordierite, titanat nhôm, silicon carbide, zirconium oxide, silicon nitride, corundum, mullite, thạch anh, v.v., hoặc nó có thể là sự kết hợp của hai hoặc nhiều chất trong số chúng.
Hình dạng của gốm tổ ong bao gồm: lỗ gợn sóng, hình tam giác, hình vuông, hình tròn và hình lục giác.
Chuẩn bị các chất phụ gia chính
Trong đúc đùn, bản thân bột gốm thiếu độ dẻo và phải dựa vào một loạt các chất phụ gia chức năng để xây dựng một hệ thống đất sét phù hợp để xử lý. Ngoài dung môi (nước hoặc dung môi hữu cơ), các vật liệu phụ trợ chính bao gồm:
|
Danh mục |
Chức năng chính |
Các chất đại diện |
|
Chất kết dính |
Nó cải thiện khả năng tạo hình bột; tạo độ bền cơ học cho các sản phẩm bán thành phẩm; tạo thành một mạng lưới ba chiều để bao bọc các hạt trong quá trình ướt; và điều chỉnh độ ẩm sấy để giảm biến dạng và nứt. |
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) |
|
Chất hóa dẻo |
Nó tạo độ dẻo, mềm mại và giữ hình dạng tốt cho bột. |
Glycerin, polyethylene, ethylene glycol, v.v. |
|
Chất khử keo |
Điều chỉnh độ pH và điện tích bề mặt của hệ thống tạo điều kiện cho sự phân tán bột. |
Dầu cá, axit oleic, v.v. |
|
Chất bôi trơn |
Cải thiện hiệu suất tháo khuôn; tăng cường khả năng chảy giữa các hạt bột. |
Paraffin, axit stearic, v.v. |
|
Chất làm ướt |
Giảm sức căng bề mặt của bột; cải thiện khả năng thấm ướt. |
Polyether, ethanol, v.v. |
|
Chất khử bọt |
Loại bỏ và ngăn chặn bọt khí trong hệ thống bột. |
Nhũ tương sáp, n-butanol, ethanol, v.v. |
Phân loại ngành ứng dụng
Bắt đầu với các chất mang chất xúc tác để làm sạch khí thải ô tô, công nghệ gốm tổ ong đã phát triển nhanh chóng và được sử dụng rộng rãi trong:
Bảo vệ môi trường và năng lượng: Chất mang chất xúc tác để làm sạch khí thải ô tô và động cơ diesel (SCR, GPF, DPF, TWC, ASC) và chất mang làm sạch xúc tác cho khí thải công nghiệp (VOCs).
Kết luận
Việc chuẩn bị gốm tổ ong là một dự án kỹ thuật hệ thống liên quan đến khoa học vật liệu, lưu biến và nhiệt động lực học.
Trong số đó, việc lựa chọn chính xác và tối ưu hóa công thức của HPMC (Monome Cellulose lai hiệu suất cao) là một cầu nối quan trọng kết nối thiết kế lý tưởng với sản xuất hàng loạt ổn định.
Khi gốm tổ ong phát triển theo hướng hiệu suất cao hơn và các cấu trúc phức tạp hơn, các yêu cầu chức năng chính xác hơn đang được đặt ra đối với các chất phụ gia cốt lõi như HPMC.
Sự hiểu biết sâu sắc về vai trò và cơ chế của HPMC trong từng bước của quy trình là vô cùng quan trọng để thúc đẩy và mở rộng ứng dụng của công nghệ gốm tổ ong.
