专利名称：一种改善铝溶胶涂敷的微翅化技术的制作方法
技术领域：
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本发明涉及到一种改善铝溶胶涂敷的微翅化技术，应用于汽车尾 气的后处理。
背景技术：
未来几年内，全球的汽车生产商，特别是美国和欧洲关于汽车氮 氧化物NOx和微粒PM的排放达标方面将强制性地实施一些更严厉 的规格，例如，欧5和欧6排放标准。
在排放法规的压力下， 一方面国外的车用重负荷柴油机正不断进 行技术升级和改进，另一方面，选择恰当的后处理技术策略和装备， 例如，SCR (Selective Catalytic Reduction)催化转化还原技术，DPF
(Diesel Particulate Filter)颗粒捕捉器，DOC (Diesel Oxidation Catalyst)氧化型催化器等。
'SCR技术的本质是利用尿素在高温下分解出NH3，作为还原剂的 NH3和发动机排气中的NOx在催化剂和温度的综合作用下进行反应， 理想工况下生成无毒的N2和H20，从而达到净化的目的。SCR技术自 70年代开始在国外作为发电厂等的固定源使用的脱硝技术而进行了 开发和广泛应用。为应对新的环保法规的要求，国外从90年已开始把 SCR技术成功移植到柴油汽车上，并相应进行了SCR催化剂工艺技术 和尿素还原剂的开发验证，实现了工业化应用，例如，欧洲和日本。目前，欧洲的大多数制造商己经开始坚定不移的采用SCR技术来实现
欧4和欧5标准。例如，在欧洲的7家主要商用汽车公司中，有5家(戴 克、雷诺、依维柯、沃尔沃和达夫)选择SCR技术来达到欧4和欧5标 准。另外两家(斯堪尼亚和曼)则倾向于EGR技术，但也不排斥SCR 技术。以戴克集团为例，自2005年元月开始，就推出满足欧4和欧5 标准的Actros牌重型载货车，并给一个时髦的名字'BlueTec'。BlueTec 的后处理方式均采用SCR技术。根据戴克的研究结果表明，SCR技术 与欧3标准水平的汽车相比，能够节省燃油3 6%， NOx的排放可低于 欧4限值，如对SCR进行进一步的优化，达到欧6限值也毫无问题。
国外如此热衷于SCR技术的原因，主要是SCR具有很多优点，例 如，可以在排气温度250 55(fC的范围内具有50 85。/。的NOx去除效 率，并能有效降低PM的排放水平；SCR能轻松满足欧4和欧5水平， 也具有达到欧6水平的潜力；目前达到欧4采用的SCR技术，发动机的 燃油耗可降低3 6%; SCR催化剂不含有贵金属，成本相对较低；SCR 对车用燃油的质量，特别是硫含量不敏感。基于以上分析，SCR后处 理技术也最适合中国的车辆状况和车用燃油状况。 'SCR技术在中国汽车企业中的应用，必然涉及到所用载体的技 术。 一些陶瓷载体的制造专利都分别被美国的Coming公司和日本的 NGK公司所垄断，例如用于汽油轿车的三元催化转换器(TWC)和 颗粒物过滤器DPF等。而金属载体的制造专利又主要被德国Emitec公 司所拥有。
统计结果表明，在中国汽车燃油、润滑油质量级别较低以及路况较差的前提下，采用陶瓷载体的TWC将面临更多的失效问题，例如，
载体堵塞、载体破碎等。
而金属载体相对于陶瓷载体具有较大的技术优势，例如，同是
400目的TWC载体，陶瓷载体蜂窝的壁厚为0.15-0.2mm，而金属载 体蜂窝的壁厚可为0.04-0.08mm，因此，金属载体的净截面积大，背 压低。分析结果表明，采用金属载体的具有更长的产品寿命。
在所有能自主的金属载体中，国内的研究者充分关注以铁铬铝 Fe-Cr-Al金属线材为主要研究对象。
但是，排除铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材轧制、拉拔和热处理中的所 有技术问题后，该类材料在实施催化剂连接层的涂敷，如铝胶的涂敷 工艺过程中存在明显的粘结强度缺陷，涂层容易裂纹和脱落，主要原 因是材料基体和铝胶的亲和性差以及热膨涨系数的差异。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善铝溶胶涂敷的微翅化技术，使铁 铬铝Fe-Cr-Al金属线材对铝胶的粘结强度提高，提高催化剂的转化率 和使用寿命。
本发明的技术方案是这样实现的 一种改善铝溶胶涂敷的微翅化 技术，其特征在于采用粒径0.5 50"m金刚砂微粉的悬浮液体作为 介质对铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为3 5min粗糙化处 理，如果金刚砂微粉的粒径太小，微翅化的效果不好，反之如果金刚 砂微粉的粒径太大，例如为100"m或以上，将使翅化斑点过大，微 翅化的效果不好；对完成水喷砂处理后的线材用含有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%铝胶的混合酸液在 2(TC 6(TC的温度范围内进行0.5 12小时的处理，之所以采用磷酸， 是为了提供基础酸度，而加入硝酸的是为了溶解掉线材表面的铁元 素，生成更细的微孔，硝酸浓度过低反应时间过长，相反硝酸浓度太 高，反应激烈，线材因腐蚀造成的表面损失增大；加入铝胶的目的是 为了在处理结束后能在线材表面形成微膜，防止金属进一步的被深化 腐蚀；提高温度能加快酸翅化反应的速度。
本发明的积极效果在于采用微翅化技术可以大大提高铝胶对铁 铬铝Fe-Cr-Ai金属线材的粘结强度，提高催化剂的转化率和使用寿 命。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述 实施例1
--种丝径为0.5mm的铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材，完成脱脂处理 后，采用粒径0.5 ^ m混合金刚砂微粉的悬浮液体作为介质对铁铬铝 Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为5min粗糙化处理；浸入固含量 为15%的铝胶内，上下搅动2次，移出铝胶，压缩空气吹去多余的铝 胶，静置24小时后，阶梯升温到75(TC，在此温度下保温4小时， 随炉冷却到室温。
从炉内取出处理后的金属线材，称重，从约1.5m的高度自由落 体到地面上，称重前后的重量差别，此时涂层脱落的重量变化大于 5%。实施例2
一种丝径为0.5mm的铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材，完成脱脂处理 后，采用粒径50混合金刚砂微粉的悬浮液体作为介质对铁铬铝 Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为5min粗糙化处理；对完成水喷 砂处理后的线材用含有0.5mol/L磷酸和0.05mo/L硝酸，其中又溶解 有0.2%铝胶的混合酸液在6(TC的温度范围内进行0.5小时的处理，
在涂敷铝胶之前完成表面微翅化处理。
然后浸入固含量为20%的铝胶内，上下搅动3次，移出铝胶，压 縮空气吹去多余的铝胶，静置24小时后，阶梯升温到85(TC，在此 温度下保温6小时，随炉冷却到室温。
从炉内取出处理后的金属线材，称重，从约1.5m的高度自由落 体到地面上，称重前后的重量差别，此时涂层脱落的重量变化小于 1%。
实施例3
一种丝径为0.5mm的铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材，完成脱脂处理 后，采用粒径20混合金刚砂微粉的悬浮液体作为介质对铁铬铝 Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为3min粗糙化处理；对完成水喷 砂处理后的线材用含有0.3mol/L磷酸和O.lmol/L硝酸，其中又溶解 有0.1%铝胶的混合酸液在WC的温度范围内进行8小时的处理，在 涂敷铝胶之前完成表面微翅化处理。
实施例4
一种丝径为0.5mm的铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材，完成脱脂处理后，采用粒径30 "m金刚砂微粉的悬浮液体作为介质对铁铬铝 Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为4min粗糙化处理，对完成水喷 砂处理后的线材用含有0.2mol/L磷酸和0.08mol/L硝酸，其中又溶解 有0.15%铝胶的混合酸液在2(TC的温度范围内进行0.5~12小时的处 理，在涂敷铝胶之前完成表面微翅化处理。
权利要求
1、一种改善铝溶胶涂敷的微翅化技术，其特征在于(1)采用粒径0.5~50μm金刚砂微粉的悬浮液体作为介质对铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材的表面进行时间为5min粗糙化处理；(2)对完成水喷砂处理后的线材用含有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％铝胶的混合酸液进行处理，在涂敷铝胶之前完成表面微翅化处理。
全文摘要
本发明公开了一种改善铝溶胶涂敷的微翅化技术，它包含对一种丝径为0.2mm～0.6mm的铁铬铝Fe-Cr-Al金属线材，采用粒径0.5～50μm金刚砂和水作为介质进行表面水喷砂处理，以及对水喷砂处理后的金属线材进行酸翅化处理的工艺，可以显著改善铝溶胶涂敷后的粘结强度，用于汽车后处理催化剂行业。
文档编号B05D3/10GK101456015SQ200710193548
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者龙 崔, 张克金, 张苡铭, 潘艳春, 丹 王 申请人:中国第一汽车集团公司