多孔碳化硅陶瓷表面改性及其煙氣過濾性能研究.pdf

1、近年來霧霾天氣成為人們關注的熱點，而霾的核心物質(zhì)是沉積在空氣中的灰，煙塵等顆粒物，且極易吸入人體肺部產(chǎn)生危害。而柴油車產(chǎn)生的尾氣主要以碳顆粒為主，是造成霧霾天氣的一個主要成因。目前柴油車尾氣處理方式主要依靠壁流式過濾器捕集顆粒物，而柴油車運行工況復雜，排放尾氣溫度較高，因此要求過濾壁具有耐高溫，抗氧化，耐腐蝕等優(yōu)良特性，而多孔碳化硅陶瓷因其優(yōu)異獨特的性能成了過濾材料的熱門選擇，并成為材料學領域的研究熱點。其原料來源廣泛，成本低廉，傳統(tǒng)制

2、備方法多樣。
　　本文利用木材的天然多孔結(jié)構(gòu)，以櫸木為模板采用液態(tài)硅浸漬的獨特方法制備生物形態(tài)多孔碳化硅陶瓷，所得產(chǎn)物性能優(yōu)異，具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)，在節(jié)能減排方面具有很大優(yōu)勢，但其在過濾超細顆粒時仍存在一些局限，當生物形態(tài)碳化硅過濾納米級別顆粒物時，高的孔隙度可以有效地捕集微小顆粒物，但同時造成通透性減小，發(fā)動機排氣背壓升高，減小其壽命。因此制備出通透性良好且捕集效率高的多孔碳化硅將成為我們重點解決的問題。
　　故而本研究通

3、過模擬人的呼吸系統(tǒng)，仿生設計合成類似支氣管表層的纖毛狀微觀結(jié)構(gòu)，采用熔鹽法和溶膠-凝膠法對多孔碳化硅陶瓷表面進行改性處理，分別利用熔鹽化學反應和溶膠-凝膠制備工藝在碳化硅陶瓷孔隙中生長出莫來石和硼酸鋁晶須，通過各種表征手段發(fā)現(xiàn)良好的晶須形貌生長在碳化硅基質(zhì)上。
　　為了測試改性材料的過濾性能，又搭建了柴油燃燒煙氣過濾測試平臺，保持通入的空氣流量恒定，控制溫度小幅度變化，分別測試空白顆粒物濃度、柴油燃燒煙氣顆粒物濃度、煙氣經(jīng)過碳化硅