專利名稱：一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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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的排放達標(biāo)方面將強制性地實施一些更嚴厲 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荷柴油機正不斷進 行技術(shù)升級和改進，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)動機排氣中的NOx在催化劑和溫度的綜合作用下進行反應(yīng)， 理想工況下生成無毒的N2和H20，從而達到凈化的目的。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)進行了SCR催化劑工藝技術(shù) 和尿素還原劑的開發(fā)驗證，實現(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)制造商己經(jīng)開始堅定不移的采用SCR技術(shù)來實現(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、沃爾沃和達夫)選擇SCR技術(shù)來達到歐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%， NOx的排放可低于 歐4限值，如對SCR進行進一步的優(yōu)化，達到歐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，例 如，可以在排氣溫度250 55(fC的范圍內(nèi)具有50 85。/。的NOx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， 也具有達到歐6水平的潛力；目前達到歐4采用的SCR技術(shù)，發(fā)動機的 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?；谝陨戏治?，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Coming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)強度提高，提高催化劑的轉(zhuǎn)化率 和使用壽命。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化 技術(shù)，其特征在于采用粒徑0.5 50"m金剛砂微粉的懸浮液體作為 介質(zhì)對鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為3 5min粗糙化處 理，如果金剛砂微粉的粒徑太小，微翅化的效果不好，反之如果金剛 砂微粉的粒徑太大，例如為100"m或以上，將使翅化斑點過大，微 翅化的效果不好；對完成水噴砂處理后的線材用含有0.2 0.5mol/L磷酸和0.05~0.1mol/L硝酸，其中又溶解有0.1 0.2%鋁膠的混合酸液在 2(TC 6(TC的溫度范圍內(nèi)進行0.5 12小時的處理，之所以采用磷酸， 是為了提供基礎(chǔ)酸度，而加入硝酸的是為了溶解掉線材表面的鐵元 素，生成更細的微孔，硝酸濃度過低反應(yīng)時間過長，相反硝酸濃度太 高，反應(yīng)激烈，線材因腐蝕造成的表面損失增大；加入鋁膠的目的是 為了在處理結(jié)束后能在線材表面形成微膜，防止金屬進一步的被深化 腐蝕；提高溫度能加快酸翅化反應(yīng)的速度。
本發(fā)明的積極效果在于采用微翅化技術(shù)可以大大提高鋁膠對鐵 鉻鋁Fe-Cr-Ai金屬線材的粘結(jié)強度，提高催化劑的轉(zhuǎn)化率和使用壽 命。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述 實施例1
--種絲徑為0.5mm的鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材，完成脫脂處理 后，采用粒徑0.5 ^ m混合金剛砂微粉的懸浮液體作為介質(zhì)對鐵鉻鋁 Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為5min粗糙化處理；浸入固含量 為15%的鋁膠內(nèi)，上下攪動2次，移出鋁膠，壓縮空氣吹去多余的鋁 膠，靜置24小時后，階梯升溫到75(TC，在此溫度下保溫4小時， 隨爐冷卻到室溫。
從爐內(nèi)取出處理后的金屬線材，稱重，從約1.5m的高度自由落 體到地面上，稱重前后的重量差別，此時涂層脫落的重量變化大于 5%。實施例2
一種絲徑為0.5mm的鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材，完成脫脂處理 后，采用粒徑50混合金剛砂微粉的懸浮液體作為介質(zhì)對鐵鉻鋁 Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為5min粗糙化處理；對完成水噴 砂處理后的線材用含有0.5mol/L磷酸和0.05mo/L硝酸，其中又溶解 有0.2%鋁膠的混合酸液在6(TC的溫度范圍內(nèi)進行0.5小時的處理，
在涂敷鋁膠之前完成表面微翅化處理。
然后浸入固含量為20%的鋁膠內(nèi)，上下攪動3次，移出鋁膠，壓 縮空氣吹去多余的鋁膠，靜置24小時后，階梯升溫到85(TC，在此 溫度下保溫6小時，隨爐冷卻到室溫。
從爐內(nèi)取出處理后的金屬線材，稱重，從約1.5m的高度自由落 體到地面上，稱重前后的重量差別，此時涂層脫落的重量變化小于 1%。
實施例3
一種絲徑為0.5mm的鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材，完成脫脂處理 后，采用粒徑20混合金剛砂微粉的懸浮液體作為介質(zhì)對鐵鉻鋁 Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為3min粗糙化處理；對完成水噴 砂處理后的線材用含有0.3mol/L磷酸和O.lmol/L硝酸，其中又溶解 有0.1%鋁膠的混合酸液在WC的溫度范圍內(nèi)進行8小時的處理，在 涂敷鋁膠之前完成表面微翅化處理。
實施例4
一種絲徑為0.5mm的鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材，完成脫脂處理后，采用粒徑30 "m金剛砂微粉的懸浮液體作為介質(zhì)對鐵鉻鋁 Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為4min粗糙化處理，對完成水噴 砂處理后的線材用含有0.2mol/L磷酸和0.08mol/L硝酸，其中又溶解 有0.15%鋁膠的混合酸液在2(TC的溫度范圍內(nèi)進行0.5~12小時的處 理，在涂敷鋁膠之前完成表面微翅化處理。
權(quán)利要求
1、一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)，其特征在于(1)采用粒徑0.5~50μm金剛砂微粉的懸浮液體作為介質(zhì)對鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材的表面進行時間為5min粗糙化處理；(2)對完成水噴砂處理后的線材用含有0.2~0.5mol/L磷酸和0.05~0.1mol/L硝酸，其中又溶解有0.1~0.2％鋁膠的混合酸液進行處理，在涂敷鋁膠之前完成表面微翅化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善鋁溶膠涂敷的微翅化技術(shù)，它包含對一種絲徑為0.2mm～0.6mm的鐵鉻鋁Fe-Cr-Al金屬線材，采用粒徑0.5～50μm金剛砂和水作為介質(zhì)進行表面水噴砂處理，以及對水噴砂處理后的金屬線材進行酸翅化處理的工藝，可以顯著改善鋁溶膠涂敷后的粘結(jié)強度，用于汽車后處理催化劑行業(yè)。
文檔編號B05D3/10GK101456015SQ200710193548
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者龍 崔, 張克金, 張苡銘, 潘艷春, 丹 王 申請人:中國第一汽車集團公司