一种汽车燃油节能减排金属合金材料的制作方法
【专利摘要】本发明属于金属材料领域，尤其是涉及一种通过对汽车燃油在燃烧前进行催化，提高燃烧效率，改善尾气排放的新型金属合金材料。一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于：所述的材料包括以下组分构成，按重量百分比，为Fe：5～15；Al：6～17；Mn：9～20；Ni：13～24；V：16～26；Cu：20～30，稀土1.5～5。本发明可以提供一种结构简单，提高燃油的燃烧效率和减小烟气排放，且坚固耐用的新型合金催化材料，该金属合金具备防止催化中毒的功能，使其具备长期使用的优点。
【专利说明】一种汽车燃油节能减排金属合金材料
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料领域，尤其是涉及一种通过对汽车燃油在燃烧前进行催化，提高燃烧效率，改善尾气排放的新型金属合金材料。
【背景技术】
[0002]汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等，能引起光化学烟雾等。汽车尾气排放的醛类以甲醛为主，占60%~70%。甲醛是有刺激性的气体，对眼睛有刺激性作用，也会刺激呼吸道，嗅觉阈值为0.06^1.2 mg，高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质，高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一种辛辣刺激性气体，对眼睛和呼吸道有强烈刺激，可引起支气管细胞损害，嗅觉阈值为0.481.1 mg。所以现在世界各国对汽车尾气的治理也非常重视，人们最容易接触到的就是不断提高的汽车尾气排放标准，近些年就不断的提闻标准。
[0003]现有的汽车改善尾气提高燃烧效率主要有以下几种方法:
1、在汽油/柴油中添加助燃化学剂(多醚醇、硅酮化合物、脂肪酰胺、白虫蜡、二异辛基二苯胺、甲基叔丁基醚等成份)，另外还额外添加一些高辛烷值燃油添加剂、抗爆剂、抗氧剂及极压抗磨剂、双环戊二烯、二茂铁酰胺等催化剂及增燃剂，使汽油/柴油在内燃机充分燃烧，达到充分完全的燃烧效果。此技术通过改善汽油/柴油内燃机极限燃烧、减少电喷嘴生成积碳而达到节油减排，其核心是通过添加燃油助燃化学剂实现的，但黏附在汽缸壁上和底部的残油含有其化学药剂，容易滴漏污染环境，不能实现清洁可持续发展，存在一定缺陷。
[0004]2、用热催化燃油节能减排器，通过加热油温及催化剂温度，通过催化剂表面低熔点，迁移能力强的组分促进碳烟低温燃烧；另外一种是通过催化剂表面的活性氧种活化燃烧碳烟，改善催化剂催化效果，实现燃油节能减排。此技术在使用过程中受环境温度影响比较大，尤其是北方冬天，气温很低严重影响产品催化效果，决定产品使用范围受到区域限制。
[0005]3、用强电磁场催化节能减排器；通过强磁场对催化介质作用，提高其对汽油/柴油分解能力，该过程通过不断调整磁场位置和磁场强度来控制催化的最佳效果，让汽油/柴油充分燃烧，从而实现节能减排。
[0006]4、远红外节能减排增效器；采用呈螺旋管形或条形远红外辐射片(由远红外材料制成的)的装置放在油路化油器之前的位置，远红外能量发生器由钢带上的锁扣接头互扣、紧固设置在汽车发动机进气阀管接处的外环面上，由远红外发生体向圆环腔内发射远红外能量，使流经圆环腔内位置上的空气和燃油分子得到激发，消除空气中的杂质、提高空气纯度，并和被汽化的燃油充分混合，从而提高燃烧效率，实现节能减排增效的目的。其缺陷是结构复杂，要对汽车电子整流稳压系统、二次进气增压输氧系统等进行改进，存在一些复杂性和不稳定因素，带来使用不便利。总之上述的方法中总是存在一些不尽人意的地方。而行业中一直没有出现一种非常有效的技术解决方案。
【发明内容】
[0007]本发明的目的提供一种结构简单，提高燃油的燃烧效率和减小烟气排放，且坚固耐用的新型合金催化材料，该金属合金具备防止催化中毒的功能，使其具备长期使用的优点。
[0008]本发明的技术方案是这样实现的:一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的材料包括以下组分构成，按重量百分比，为Fe:5^15 ；A1:6^17 ；Mn:9 ^20;Ni:13 ~24 ；V:16 ~26 ；Cu:20 ~30，稀土 1.5~5。
[0009]所述的最佳配比为:Fe-J.5 ；A1:11 ；Mn:15; N1:18 ；V:22 ；Cu:25，稀土为 1.5。
[0010]所述的稀土元素中需包括氧化锆、氧化钐、二者之间的重量比为1:1-2之间。
[0011]所述的Fe或Al或Mn或Ni或；Cu的纯度为97.7%以上。
[0012]所述的稀土为的纯度为90%以上，且其中含有80%以上的氧化错、氧化衫。[0013]所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料的冶炼方法，其特征在于:所述的冶炼方法包括以下步骤；
A、称重及混合工艺，即将所述的Fe；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu，稀土进行称重，然后将其进行混合成为混合料；
B、真空炉冶炼工艺，即将上述充分混合的混合料放入真空炉，通过对炉腔开始抽真空，当炉腔真空度达到要求的时候，就可以通电升温使合金熔化，当所有金属都熔化之后进行二十分钟以上的精炼过程后，即完成冶炼。
[0014]所述的混合过程,需要将所述的Fe ；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu,稀土粉碎成3-7毫米的颗粒，然后再进行混合。
[0015]所述的真空炉冶炼工艺参数为。真空炉中进行2飞小时、真空炉中的
真空度为5.0X IO2 — 5.0X 10 3KPa、真空炉的炉温为150(Tl80(T°C高温煅烧。
[0016]所述的冶炼过程结束后，直接将上述的合金倒入模具中铸造成产品。
[0017]通过采用上述的技术解决方案，本发明获得了以下的有益效果在于:
1、该金属合金材料具有的特殊电化学性质，它能够改变柴油中大分子的极性，松散或散开缠绕在一起的大分子团，促进燃油分子与氧的有效接触。特殊金属合金还能增加燃油的氧化自由基，促进燃油充分燃烧和抑制积炭作用。发动机安置特殊金属合金节油器后将产生节油和减排效果。该金属合金材料具有特殊电化学特性的全新金属材料，克服了传统的远红外发射或添加化学物质等节能减排器的不足之处，更突出减排效果。
[0018]2、该节能减排器(装置)采用特殊金属催化，由于只是电化学作用，合金本身没有消耗，故使用寿命长。此产品不含常规尾气处理所需的贵金属，且产品造价低廉，因此具有一定的推广价值。
[0019]通过国家进行产品检测，本金属合金材料的主要技术指标:
燃油可节省3~5%，烟气减排> 30%。
[0020]安装节油减排器后，将大幅度地减少柴油发动机的气缸积碳，延长了发动机的使用寿命。
[0021]通过改善燃油微观状态以促进充分燃烧从而减轻和抑制排放，而不是在排放发生后再进行尾气处理，故而有效提高了减排效果。
[0022]使用该金属合金材料可以制作出节能减排器，这种节能减排器的特点之一是体积小，且安装采用的是机械连接方式，无焊接，易于安装使用，属创新产品。
[0023]
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0025]本发明涉及一种汽车燃油节能减排金属合金材料，该材料对车用的汽油和柴油等油品具有良好的催化作用，通过催化之后的油品燃烧后排放尾气的有害物质含量，会得到显著地降低。其主要成分包括组分构成，按重量百分比，
为 Fe:5~15 ；A1:6~17 ；Mn:9 ~20; Ni:13 ~24 ；V:16 ~26 ；Cu:20 ~30，稀土 1.5~5。需要说明的是其中的稀土中包括氧化锆、氧化钐，且氧化锆、氧化钐所占的比例为80%以上。
[0026]为了使本发明的金属合金材料达到最好的催化效果，其各个成分之间的最佳配比为:Fe -J.5 ；A1:11 ；Mn:15; N1:18 ；V:22 ；Cu:25，稀土为 1.5。
[0027]所述的稀土元素中需包括氧化锆、氧化钐、二者之间的重量比为1:1-2之间。
[0028]所述的Fe或Al或Mn或Ni或Cu的纯度为97.7%以上。
[0029]所述的稀土为的纯度为90%以上，且其中氧化锆、氧化钐的含量占纯稀土成分的90%,也就相当于总重量的80%以上是氧化错、氧化衫。
[0030]下面说明一下本发明金属合金材料的冶炼方法，该冶炼方法包括以下步骤；
A、称重及混合工艺，即将所述的Fe ；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu，稀土进行称重，然后将其进行混合成为混合料；需要注意的是为了保证本发明中的金属合金材料的成分分布均匀，需要将所述的Fe ；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu，稀土粉碎成3-7毫米的颗粒，然后再进行混合。当然可以理解的是如果物料粉碎的颗粒更小，会使物料混合的更加均匀，但这样同样会带来加工成本的大幅上升。
[0031]B、真空炉冶炼工艺，即将上述充分混合的混合料放入真空炉，通过对炉腔开始抽真空，当炉腔真空度达到要求的时候，就可以通电升温使合金熔化，当所有金属都熔化之后进行二十分钟以上的精炼过程后，即完成冶炼。也就是采用99.7%以上高纯度金属，进行粉碎成3~7mm绿豆大小的颗粒，用过滤筛网进行筛选，然后将各种金属及稀土按照比例称料，装入翻斗型搅拌机中进行混合，搅拌混合15~20min后，再将混合料放入冶炼炉中进行冶炼应选择高纯度金属，配好物料然后在真空冶炼炉中进行熔炼，熔炼的温度和时间根据材料的比例而确定
为了保证金属合金的冶炼质量所述的真空炉冶炼工艺参数为。真空炉中进行2飞小时、真空炉中的真空度为5.0X IO2 — 5.0X10 3KPa、真空炉的炉温为150(Tl80(T°C高温煅烧。在冶炼过程中注意观察真空熔炼室的熔炼情况，特别是在接近熔化时，如发现真空熔炼室内汽化较激烈时，应降低中频功率。金属在真空下保持的目的在于实现精炼，其时间的长短取决于冶炼金属的品种。精炼时间约半小时，原料充分熔炼后即可浇注。
[0032]以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
【权利要求】
1.一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的材料包括以下组分构成，按重量百分比，为 Fe:5~15 ;A1:6~17 ;Mn:9 ~20; Ni:13 ~24 ;V:16 ~26 ;Cu:20 ~30，稀土 1.5~5。
2.根据权利要求1所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的最佳配比为:Fe:7.5 ；A1:11 ；Mn:15; N1:18 ；V:22 ；Cu:25，稀土为 1.5。
3.根据权利要求1所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的稀土元素中需包括氧化锆、氧化钐、二者之间的重量比为1:1-2之间。
4.根据权利要求1所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的Fe或Al或Mn或Ni或；Cu的纯度为97.7%以上。
5.根据权利要求1所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料，其特征在于:所述的稀土为的纯度为90%以上，且其中含有80%以上的氧化锆、氧化钐。
6.根据权利要求1所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料的冶炼方法，其特征在于:所述的冶炼方法包括以下步骤； A、称重及混合工艺，即将所述的Fe；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu，稀土进行称重，然后将其进行混合成为混合料； B、真空炉冶炼工艺，即将上述充分混合的混合料放入真空炉，通过对炉腔开始抽真空，当炉腔真空度达到要求 的时候，就可以通电升温使合金熔化，当所有金属都熔化之后进行二十分钟以上的精炼过程后，即完成冶炼。
7.根据权利要求4所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料的冶炼方法，其特征在于:所述的混合过程，需要将所述的Fe ；A1 ；Mn; Ni ；V ;Cu，稀土粉碎成3_7毫米的颗粒，然后再进行混合。
8.根据权利要求4所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料的冶炼方法，其特征在于:所述的真空炉冶炼工艺参数为， 真空炉中进行2飞小时、真空炉中的 真空度为5.0X IO2 — 5.0X 10 3KPa、真空炉的炉温为150(Tl80(T°C高温煅烧。
9.根据权利要求4所述的一种汽车燃油节能减排金属合金材料的冶炼方法，其特征在于:所述的冶炼过程结束后，直接将上述的合金倒入模具中铸造成产品。
【文档编号】C22C30/02GK103911538SQ201310007399
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月9日 优先权日:2013年1月9日
【发明者】国凤飞 申请人:深圳市万瑞和电子有限公司