导电泡沫陶瓷过滤柴油机排气微粒的研究-环境工程学报.PDF

第 卷 第 期 环 境 工 程 学 报 年 月 导电泡沫陶瓷过滤柴油机排气微粒的研究 杜庆洋 山东理工大学材料科学与工程学院淄博 摘 要 柴油机排气微粒对环境危害严重研究开发排气过滤技术是解决问题的有效措施之一 利用表面密集排列 短纤维的导电泡沫陶瓷作为微粒过滤器的滤芯对柴油机排气微粒的过滤效率可达 并可进行原位通电加热再生再 生后过滤效率不下降 同时对表面纤维化导电泡沫陶瓷的过滤机理进行了初步探讨 关键词 导电泡沫陶瓷 排气微粒 过滤 原位再生 中图分类号 文献标识码 文章编号 柴油机具有生产成本低能量利用率高和经济 性能又能保证高净化效率还能方便再生长期使 效益好等优点在内燃机领域占有越来越重要的地 用比壁流式堇青石蜂窝陶瓷性能更优越的新型滤 位 近几年使用柴油发动机的轻型车和轿车车型 芯材料和滤芯结构是解决柴油车排气微粒净化问题 越来越多但随之而来的是柴油机排气对大气环境 的有效途径 我们在普通碳化硅泡沫陶瓷制备方法 污染也越来越严重排气中主要有害成分是微粒 基础上进行两方面的改进工作一是陶瓷表面粗糙 和 其中较突出的是微粒问题 化提高其过滤能力二是提高碳化硅陶瓷的导电性 特别是直径 左右的微粒容易被人体吸入 能使其具有直接通电再生能力改进之后的泡沫陶 瓷除具备高强度质量轻抗热冲击强的特点外大 在肺部沉积引起病变甚至致癌 以过滤器为 核心的排气后处理技术是控制柴油机排气微粒排放 大提高了它的导电性过滤器利用车载电源可以原 的有效措施 目前国外应用的过滤器滤芯材料大多 位通电加热再生利用表面密集排列短纤维实现陶 是壁流式堇青石蜂窝陶瓷 对柴油机排气微粒 瓷表面粗糙化具备很强的捕获微粒能力用导电泡 的过滤效率在 之间该类过滤器主要存 沫陶瓷为滤芯的过滤器过滤效率可达 实验多 在 方面问题一是气阻与过滤效率的矛盾导致发 次原位再生后过滤效率不会下降 我们的工作为泡 动机输出功率降低制约柴油机动力性能和经济性 沫陶瓷在柴油机排气微粒过滤方面的应用提供了新 能的充分发挥二是再生系统结构复杂增加了净化 思路 器成本目前燃油或燃气燃烧再生利用电阻加热再 生微波加热再生的方法正在研究之中 第三抗 收稿日期 修订日期 热冲击性能不理想再生条件不当容易造成滤芯损 作者简介杜庆洋 男博士主要从事泡沫陶瓷的制备及 坏 因此寻找既能保证柴油发动机充分发挥经济 其应用研究 第 期 杜庆洋导电泡沫陶瓷过滤柴油机排气微粒的研究 排列着短纤维 图 增加了陶瓷表面粗糙度和实 实验部分 际体积 陶瓷抗热冲击性实验 导电泡沫陶瓷经过抗热冲击性实验 个循环 选取制备的导电泡沫陶瓷并和商品化的壁流 后仍未破裂而堇青石蜂窝陶瓷