刚玉-莫来石蜂窝陶瓷
刚玉-莫来石蜂窝陶瓷
刚玉-莫来石蜂窝陶瓷是一种以刚玉(α-Al₂O₃)和莫来石(3Al₂O₃•2SiO₂)为主晶相的多孔陶瓷材料,采用挤出成型工艺制成蜂窝状结构。该材料兼具刚玉的高温强度和莫来石的抗热震特性,广泛应用于冶金、化工、建材等行业的高温蓄热、烟气净化和金属熔体过滤领域。
材质组成
刚玉相:提供高硬度、高耐磨性和高温强度
莫来石相:赋予材料低热膨胀系数和抗热震性能
两相复合形成交织结构,使材料综合性能优于单一材质。根据使用工况,还可添加锆刚玉、铬刚玉等组分,以提高抗渣性和耐腐蚀性。
制备工艺
原料配混:刚玉、莫来石、氧化铝、粘土等粉料与纤维素、胶水、水等添加剂混合,制成可塑性泥料
挤出成型:经真空练泥后通过挤出机成型为蜂窝状坯体,孔型可设计为方形、六边形、圆形等
干燥烧结:坯体干燥后在1400-1650℃高温下烧结,形成稳定晶相结构
主要性能
性能维度 | 指标特征 |
使用温度 | 长期1450℃,短期可达1650℃ |
热膨胀系数 | 200-800℃时≤6×10⁻⁶/℃,抗热震性好 |
抗压强度 | 轴向>32MPa,径向>21MPa |
导热性能 | 1.5-2.5 W/m·K,利于蓄热换热 |
结构特性 | 开孔率50%-67%,比表面积280-1065 m²/m³,压降小 |
典型应用
蓄热式燃烧系统(HTAC)
作为蓄热式加热炉、热处理炉、锻造炉等工业炉窑的蓄热体,利用其平行直通孔道实现低阻高效换热,回收烟气余热预热助燃空气,可节能30%-50%并降低NOx排放。
工业烟气净化
用于火电厂、垃圾焚烧厂、化工厂的脱硝(SCR)系统,作为催化剂载体或过滤介质,处理烟气中的NOx、有害气体。
金属熔体过滤
在铝合金、铜合金铸造中用作过滤片,去除熔体中的夹杂物,提高铸件质量。六边形外形便于拼装覆盖大尺寸浇道。
化工催化载体
作为固定床反应器中的催化剂支撑体或塔填料,用于接触式燃烧、裂解等工艺。
常见规格
外形尺寸:100×100×100mm、100×100×150mm、150×150×150mm、150×150×300mm等
外形形状:方形、圆柱形、六边形
孔型:方形、六边形、圆形、矩形
孔密度:10×6孔至42×28孔等多种规格
壁厚:0.55-4.0mm,依孔径和强度要求调整
选型要点
使用温度:1450℃以下长期使用可选标准型,更高温度需添加锆刚玉等改性组分
烟气特性:含粉尘、焦油或腐蚀性组分时,优选抗渣性强的改进材质
压降要求:对压降敏感的系统,选择开孔率高、孔道规整的产品
机械强度:承受气流冲击和自重压力的场合,需校核抗压强度指标
尺寸匹配:根据设备内腔形状选择方形(拼装)或圆柱形(直接装入)
总结
刚玉-莫来石蜂窝陶瓷通过复相设计实现了高温强度与抗热震性的平衡,规整的孔道结构使其在蓄热、过滤、催化等工业场景中具有显著优势。随着工业节能环保要求提升,该材料在高温烟气治理和余热回收领域的应用将持续扩大。选型时需结合具体工况综合考量温度、介质、压降和强度等因素。我们是一家中国的工业陶瓷生产商,如需了解更多信息,请通过邮箱annayu@169chem.net或Whatsapp+8618909016373联系。