一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法
【专利摘要】本发明公开了催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法，方法的步骤为：（1）取样；（2）制作测试样品；（3）摆放样品，将测试样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力；（4）然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750℃为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200℃至700℃之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据记录下来；（5）计算热膨胀性能参数。本发明测量方法简单、方便、精度高。
【专利说明】一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热膨胀性的检测方法，特别涉及一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测
量方法。
【背景技术】
[0002]随着社会环保意识的增强，人们日益重视对大气污染的治理，特别是汽车排放污染的控制.随着我国城市化建设的发展和汽车保有量的增加，汽车尾气已经成为城市大气污染的主要来源，采取严格措施最大限度地减少汽车排放污染已经成为社会各界的共识。
[0003]催化转化技术是目前有效控制汽车尾气排放污染的主要手段，其作用是将尾气中的有害气体经催化转化后转变成对大气无污染的气体，其中催化转化器系统是其整个过程的重要部件；汽车尾气催化转化器由一系列相关技术和互补构件组成，包括三元催化剂，蜂窝陶瓷载体，催化转化器密封衬垫以及金属壳体；催化转化器密封衬垫是汽车尾气催化转化器的关键部件之一，它主要用来保护催化转化器的核心一蜂窝陶瓷载体不受损坏，起到固定载体和减震的作用，并具有良好的气密性和隔热作用，其良好的热膨胀性能解决了陶瓷载体与金属外壳在热膨胀方面存在的显著差异，使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动，保证了汽车尾气催化转化器的使用性能。
[0004]由于汽车种类及车型不同，各催化转化器规格类型各异，从而导致蜂窝陶瓷载体与金属壳体的间隙也不同；要使催化转化器密封衬垫达到密封、紧固、减震的理想效果，就需要严格控制密封衬垫的热膨胀性，使其即满足热膨胀后严格密封的效果，又使其峰值膨胀力小于陶瓷载体所能够承受的最大背压力，从而避免陶瓷载体被挤碎的系统失效模式；由于催化转化器密封衬垫没有国家标准和行业标准，对催化转化器密封衬垫的检测也没有法定的工具和检测方法，各封装企业多依据经验进行操作，故实际使用中存在较大风险。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够准确、快速测量出催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法；所述测量方法包括如下步骤:
[0008](I)取样，选取克重为3662-5200g/m2，厚度为5.4-7.65mm的膨胀性密封衬垫100 X IOOmm—片；
[0009](2)制作样品，用冲切模具将膨胀性密封衬垫冲切成直径为Ilmm的测试样品，并做好标记；
[0010](3)摆放样品，将测试样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力；
[0011](4)样品数据检测，待样品摆放完成后，校准热膨胀分析仪的零位，然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750°C为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200°C至700°C之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；
[0012](5)计算数据，利用电脑软件，导出热膨胀分析仪记录仪表内的热膨胀示意图，计算热膨胀性能参数。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述石英玻璃棒的直径为7mm。
[0014]通过上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0015]本发明测量方法可量化催化转化器密封衬垫在高温下的膨胀性能及膨胀曲线，计算出催化转化器密封衬垫在各阶段的热膨胀率，从而有效的指导密封衬垫的选型，准确指导封装工艺的实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明膨胀测试过程中的膨胀示意图.【具体实施方式】
[0018]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
[0019]本发明公开了一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法，该测量方法是使用热机械分析仪来测试的，热机械分析仪为现有的热机械分析仪，此处对热机械分析仪的结构不作限定；其热机械分析仪是一个可以记录膨胀衬垫膨胀性能的记录仪，实验过程是让产品在一定压力的情况下，从室温升高到750°C，然后再降温到室温情况下，如此反复实验。
[0020]本发明涉及的的热膨胀分析仪，设计制造的原理是从陶瓷材料的热膨胀系数引进而来，根据膨胀衬垫产品的特殊之处进行了创新，测试时用直径为7_的石英质玻璃棒作为一个活动端，测试样品的直径为11_，石英玻璃棒的活动端压在Ilmm样品上，并依据其自身重力持续提供1345g的压力；加热元件以15度/min升温速率升温，按照设定的温度曲线进行测试，通常最高温度设置在750°C (部分在850°C，本专利以加热到750°C为例)；所选用的位移传感器的精度为I微米，记录实验温度与膨胀百分率曲线；选择石英棒作为活动端的原因在于石英材料具有极小的膨胀系数，因此可以减少系统对膨胀衬垫测试结果的误差。
[0021]本专利可以根据实际要求进行单次或多次循环测试，通过热膨胀分析仪器可以得到系列详细数据，数据可以用于质量控制(特定的规格)和研究开发。
[0022]通常测试中涉及到的关键点定义如下:
[0023]TO =室温下的起始厚度
[0024]Tl =最小厚度[0025]T2 =温度在750°C下的厚度
[0026]T3 =经过室温到750°C —个循环再回到室温时的厚度
[0027]T50 =进过50个循环在700°C时的厚度(第一个循环加热到750°C，第2_50个循环为 200°C到 700°C )
[0028]临介膨胀温度=加热过程中厚度达到TO时的温度。
[0029]起始膨胀温度=膨胀曲线的斜率变为正数时的温度。
[0030]通常涉及的计算比率和测量数据列举如下:
[0031]T1/T0
[0032]T2/T0
[0033]T50/T0
[0034]临界膨胀温度=膨胀测试过程中厚度达到TO时的温度
[0035]膨胀示意图如(图1)
[0036]本发明的测量方法如下:
[0037]实施例1
[0038](I)取样，选取克重为3662g/m2，厚度为5.4mm的膨胀性密封衬垫100 X IOOmm —片;
[0039](2)制作样品，用冲切模具将膨胀性密封衬垫冲切成直径为Ilmm的测试样品，并做好标记为1#样品；
[0040](3)摆放样品，将1#样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力；
[0041](4)样品数据检测，待样品摆放完成后，校准热膨胀分析仪的零位，然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750°C为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200°C至700°C之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；
[0042](5)计算数据，利用电脑软件，导出热膨胀分析仪记录仪表内的热膨胀示意图，计算热膨胀性能参数。
[0043]实施例2
[0044](I)取样，选取克重为4070g/m2，厚度为6.02mm的膨胀性密封衬垫100 XlOOmm —片;
[0045](2)制作样品，用冲切模具将膨胀性密封衬垫冲切成直径为Ilmm的测试样品，并做好标记为2#样品；
[0046](3)摆放样品，将2#样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力；
[0047](4)样品数据检测，待样品摆放完成后，校准热膨胀分析仪的零位，然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750°C为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200°C至700°C之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；
[0048](5)计算数据，利用电脑软件，导出热膨胀分析仪记录仪表内的热膨胀示意图，计算热膨胀性能参数。
[0049]实施例3
[0050](I)取样，选取克重为5200g/m2，厚度为7.65mm的膨胀性密封衬垫100 X IOOmm —片;
[0051](2)制作样品，用冲切模具将膨胀性密封衬垫冲切成直径为Ilmm的测试样品，并做好标记为3#样品；
[0052](3)摆放样品，将3#样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力；
[0053](4)样品数据检测，待样品摆放完成后，校准热膨胀分析仪的零位，然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750°C为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200°C至700°C之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；
[0054](5)计算数据，利用电脑软件，导出热膨胀分析仪记录仪表内的热膨胀示意图，计算热膨胀性能参数。
[0055]实施例1、2、3的测试数据如下:
[0056]
【权利要求】
1.一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法；其特征在于:所述测量方法包括如下步骤: (1)取样，选取克重为3662-5200g/m2，厚度为5.4-7.65mm的膨胀性密封衬垫100 X IOOmm—片； (2)制作样品，用冲切模具将膨胀性密封衬垫冲切成直径为Ilmm的测试样品，并做好标记； (3)摆放样品，将测试样品放置在热膨胀分析仪内石英玻璃棒活动端的下方，并在石英玻璃棒的上方提供1345g的压力； (4)样品数据检测，待样品摆放完成后，校准热膨胀分析仪的零位，然后打开热膨胀分析仪内加热装置的加热开关，以15/min升温速率升温，升高到750°C为止，热机械分析仪内的记录仪表将首次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来；当温度降低到室温后，继续加热，使其温度控制在200°C至700°C之间，如此完成50次循环测试；循环结束后系统自动关闭热膨胀分析仪，使设备完成自然降温后取出样品；热膨胀分析仪内的记录仪表将50次测量的数据以热膨胀曲线示意图形式记录下来； (5)计算数据，利用电脑软件，导出热膨胀分析仪记录仪表内的热膨胀示意图，计算热膨胀性能参数。
2.根据权利要求1所述的一种催化转化器密封衬垫膨胀性的测量方法，其特征在于:所述石英玻璃棒的直径为7_。
【文档编号】G01N25/16GK103969286SQ201410150651
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】张朝礼, 张广 申请人:上海伊索热能技术有限公司