El relleno cerámico alveolar es una cerámica industrial porosa. Su forma interna es una serie de canales paralelos en forma de panal. Estas unidades alveolares están divididas por paredes divisorias delgadas en forma de rejilla. En comparación con la cerámica en bloque general, los rellenos cerámicos en forma de panal tienen las características de gran superficie específica, baja caída de presión, baja resistencia, resistencia a altas temperaturas, buena estabilidad química, baja expansión térmica, buen aislamiento térmico, peso ligero, alta resistencia, etc. por lo que son especialmente adecuados para portadores de catalizadores para diversos fines. Además, dado que el fluido puede pasar a través de las cavidades en las superficies superior e inferior de los tabiques cerámicos alveolares, los tabiques cerámicos alveolares se pueden utilizar para intercambio de calor y reacciones químicas. En la actualidad, la cerámica alveolar se utiliza ampliamente en regeneradores de hornos, purificadores de escape de automóviles, portadores de catalizadores de supresión de ozono, intercambio de calor en la industria metalúrgica y filtración de metal fundido, portadores y catalizadores de reacciones químicas en la industria química, y gases y líquidos tóxicos en la industria química. industria minera, tratamiento de purificación, pulverización en industria ligera, materiales fonoabsorbentes en industria de materiales de construcción y materiales aislantes térmicos en hornos.
La cerámica alveolar se puede fabricar con diversos materiales. Los principales materiales son: cordierita, mullita, titanato de aluminio, carburo de silicio, circonio, nitruro de silicio, cordierita-mullita, titanato de cordierita-aluminio y otras matrices compuestas. Desde que la American Corning Company produjo el primer soporte cerámico alveolar mediante extrusión en 1973, el volumen de ventas anual actual de cerámica alveolar en todo el mundo ha superado las 100.000.000 de piezas, y la cerámica alveolar se ha convertido en uno de los productos cerámicos más importantes del mundo.
La cerámica alveolar se compone de numerosos agujeros iguales de diversas formas. En la actualidad, el número máximo de agujeros ha alcanzado de 120 a 140 por centímetro cuadrado, la densidad es de 0,3 a 0,6 gramos por centímetro cúbico y la densidad es de 0,3 a 0,6 gramos por centímetro cúbico. La tasa de absorción de agua es tan alta como el 20% o más. Debido a las características de las paredes delgadas porosas, la superficie geométrica del soporte aumenta considerablemente y se mejora la resistencia al choque térmico. Los orificios de malla de los productos producidos son principalmente triangulares y los triángulos tienen una resistencia mucho mejor que los cuadrados. y tiene más agujeros. Estos son particularmente importantes como portadores catalíticos. A medida que aumenta el número de orificios por unidad de área y disminuye el espesor de la pared del orificio del soporte, aumenta la resistencia al choque térmico del soporte cerámico y también aumenta la temperatura del daño por choque térmico. Por lo tanto, la cerámica alveolar debe reducir el coeficiente de expansión y aumentar el número de agujeros por unidad de área. El coeficiente de expansión térmica es el principal indicador de rendimiento. El nivel extranjero actual es α25-800℃≤1.0×10-6℃-1. Existe una cierta brecha en comparación con el nacional, pero la brecha es cada vez más pequeña. Las materias primas para la primera producción de cerámica alveolar fueron principalmente caolín, talco, polvo de aluminio, arcilla, etc. Hoy en día se han logrado avances, especialmente la aplicación de diatomita, zeolita, tierra expandida y materiales refractarios. y su rendimiento es cada vez mejor.
Además de las propiedades básicas de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica que comúnmente poseen los productos cerámicos, la cerámica alveolar también tiene dos propiedades más importantes, que también son la base de la cerámica alveolar:
1. Gran superficie específica. En comparación con los productos cerámicos tradicionales esféricos y en forma de anillo, la superficie específica de la cerámica alveolar es mucho mayor. Otros productos cerámicos solo pueden aumentar la superficie específica agregando patrones, perforaciones y otros procesos, mientras que la cerámica alveolar puede lograr fácilmente una gran superficie específica debido a su forma especial. Por lo tanto, cuando actúa como portador de reacción catalítica y cuerpo de almacenamiento de calor, la eficiencia de transferencia de masa y de transferencia de calor mejora considerablemente.
2. Pequeña resistencia. Los poros de la cerámica alveolar son rectos, grandes y regulares. Cuando pasa gas o líquido, encuentra muy poca resistencia. Por lo tanto, cuando se usa como regenerador de horno, la velocidad de circulación del aire aumenta y el calor se acumula y libera en un tiempo más corto; cuando se usa como relleno de torre de reacción, se puede reducir el consumo de energía del compresor de aire; Purificador de escape de automóviles, puede reducir la pérdida de potencia del motor.
Para aprovechar al máximo la gran superficie específica de la cerámica alveolar, el método más eficaz es aumentar el número de agujeros por unidad de superficie de la cerámica alveolar. Desde las 100 mallas/pulgada2 al comienzo de la aparición de la cerámica alveolar hasta las 600 mallas/pulgada2 actualmente ampliamente utilizadas, la empresa japonesa HONDA ha desarrollado un producto de 1200 mallas/pulgada2 (su espesor de pared es más fino que un cabello humano), pero en nuestro país actualmente sólo puede alcanzar 600 mallas/pulgada2. En la actualidad, los productos cerámicos alveolares de tres empresas, Corning Corporation de Estados Unidos, NGK Corporation de Japón y Denso Corporation de Japón, ocupan más del 90% del mercado mundial.