[发明专利]一种发泡器及基于其的三元催化器载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车及催化器制备工艺领域，尤其涉及一种发泡器及基于其的三元催化器载体的制备方法。

背景技术

随着乘用车环保法规越来越严苛，对汽车发动机尾气的处理成为降低污染物排放的重要环节，目前乘用车尾气处理多采用三元催化器进行。发动机排出的尾气中的污染物成分(如一氧化碳CO、碳氢化合物HC、一氧化氮NO)通过排气系统时，在催化剂(如金属铂、铑、钯等)的作用下，通过反应可转变为二氧化碳CO₂、水H₂O、氧气O₂、氮气N₂等无污染成分。催化器载体是催化剂的固定体，对催化剂催化效果的充分发挥起到重要作用。

现有技术中常采用陶瓷烧结的方式制备，生产周期长、制备工艺复杂，且成本过高，此外，基于陶瓷烧结制得催化器载体的比表面积局限于模具蜂窝的尺寸和数目，比表面积受到很大的限制。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发泡器及基于其的三元催化器载体的制备方法，解决了上述所提及的制备工艺复杂、周期长和成本高，以及比表面积有限的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种发泡器，包括：

发泡器本体；

位于所述发泡器本体内的腔体隔板，所述腔体隔板将所述发泡器本体分隔为熔体浇注模腔和高压稳压腔；其中，所述腔体隔板上开设有多个连通所述熔体浇注模腔和所述高压稳压腔的气体通道；以及

高压空气入口管，设置于所述发泡器本体上，并与所述高压稳压腔相连通。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种三元催化器载体的制备方法，基于如上所述的发泡器，包括：

选取满足预定成分要求的铝合金原料；

对所述铝合金原料进行熔炼，制得铝合金熔体；

将所述铝合金熔体置于所述发泡器的熔体浇注模腔内，使其与流经所述高压空气入口管、所述高压稳压腔和所述气体通道到达所述熔体浇注模腔内的高压空气反应，制得泡沫铝合金；

对所述泡沫铝合金进行有氧气氛热处理，制得载体材料。

可选地，在对所述泡沫铝合金进行有氧气氛热处理，制得载体材料的步骤之后，还包括：

在所述载体材料的外表面涂覆三元催化剂，制得所述三元催化器载体。

可选地，在选取满足预定成分要求的铝合金原料的步骤之前，还包括：

按照预定成分选取制备所述铝合金原料的材料，包括：石墨C、铜Cu、锰Mn、钛Ti、锌Zn、钒V和铝Al；

对所述材料进行熔炼，制得所述铝合金原料。

可选地，所述满足预定成分要求的铝合金原料包括：铝Al以外，还包括：质量含量为8％～10％的石墨C，质量含量为2.4％～3.0％的铜Cu，质量含量为0.3％～0.6％的锰Mn，质量含量为0.048％～0.05％的钛Ti，质量含量为0.02％～0.04％的锌Zn以及质量含量为0.04％～0.07％的钒V。

可选地，对所述铝合金原料进行熔炼，制得铝合金熔体的步骤包括：

将所述铝合金原料放置在预定的熔炼装置内熔炼，

将熔炼后的铝合金原料在温度为690℃～700℃的环境下进行保温稳定，制得所述铝合金熔体。

可选地，将所述铝合金熔体置于所述发泡器的熔体浇注模腔内，使其与流经所述高压空气入口管、所述高压稳压腔和所述气体通道到达所述熔体浇注模腔内的高压空气反应，制得泡沫铝合金的步骤包括：

将所述铝合金熔体浇注于所述熔体浇注模腔内；

向所述高压空气入口管注入高压空气，所述高压空气经所述高压稳压腔进行稳压形成高压稳压空气；

所述高压稳压空气经所述气体通道注入所述铝合金熔体内，在所述铝合金熔体内形成高压空气通道；

流经所述高压空气通道的高压稳压空气与所述高压空气通道四周的铝合金熔体反应，形成多个与所述高压空气通道贯通的孔隙，从而制得所述泡沫铝合金；

对所述泡沫铝合金进行冷却成型。

可选地，对所述泡沫铝合金进行有氧气氛热处理，制得载体材料的步骤包括：

将所述泡沫铝合金放置于有氧气氛的热处理炉内；

将所述热处理炉的温度设置为640℃～660℃，保持3h～5h，制得所述载体材料。