碳(tan)化硅(gui)蜂(feng)窝陶瓷(ci)是(shi)以(yi)碳(tan)化(hua)硅(sic)为(wei)主(zhu)要成(cheng)分(fen)的(de)蜂(feng)窝式陶瓷(ci)。

碳(tan)化硅(gui)(sic)陶瓷(ci)蜂(feng)窝(wo)不仅具(ju)有优(you)良的常(chang)温力学(xue)性能，如(ru)高的抗(kang)弯(wan)强度(du)、优(you)良的(de)抗氧(yang)化性、良好的(de)耐(nai)腐(fu)蚀(shi)性、高(gao)的抗磨损以及(ji)低(di)的(de)摩(mo)擦系数(shu)，而且(qie)高温(wen)力学(xue)性(xing)能(强度、抗蠕变(bian)性(xing)等(deng))是(shi)已(yi)知陶(tao)瓷(ci)材料(liao)中最佳(jia)的。热压(ya)烧结(jie)、无(wu)压烧(shao)结(jie)、热(re)等静压烧结的(de)材(cai)料(liao)，其高(gao)温(wen)强(qiang)度(du)可一(yi)直(zhi)维持(chi)到1600℃，是陶瓷(ci)材(cai)料(liao)中(zhong)高温强度最好的(de)材(cai)料(liao)。抗(kang)氧化(hua)性也(ye)是所有(you)非(fei)氧(yang)化物(wu)陶(tao)瓷(ci)中(zhong)最(zui)好的(de)。碳化(hua)硅(gui)(sic蜂窝)陶瓷(ci)的(de)缺点(dian)是断裂(lie)韧性较低，即(ji)脆性较(jiao)大，为(wei)此近(jin)几年以碳化(hua)硅(gui)(sic)蜂窝(wo)陶瓷(ci)为基的复相陶瓷，如纤维(或(huo)晶须(xu))补强(qiang)、异(yi)相颗(ke)粒弥(mi)散强(qiang)化(hua)以及(ji)梯度(du)功(gong)能(neng)材料相(xiang)继(ji)出现(xian)，改(gai)善(shan)了(le)单体(ti)材(cai)料的(de)韧性(xing)和(he)强度(du)。碳化硅(gui)(sic)蜂窝(wo)陶瓷在(zai)石油、化工(gong)、微(wei)电子(zi)、汽(qi)车、航(hang)天(tian)、航空、造纸(zhi)、激光、矿(kuang)业及原子能(neng)等工业领域获(huo)得了广(guang)泛的应用。

碳(tan)化(hua)硅蜂窝(wo)陶(tao)瓷(ci)是近(jin)几年(nian)来开(kai)发(fa)的(de)一(yi)种(zhong)结(jie)构似(shi)蜂窝形状(zhuang)的新(xin)型陶瓷(ci)产品。由(you)最早使(shi)用在小型汽(qi)车尾(wei)气(qi)净化(hua)到今(jin)天(tian)广泛(fan)应用(yong)在(zai)化工、电(dian)力、冶金、石油、电(dian)子(zi)电(dian)器(qi)、机(ji)械等工(gong)业中(zhong)，而(er)且(qie)越来(lai)越(yue)广(guang)泛，发展(zhan)前(qian)景(jing)相(xiang)当(dang)可观。

汽(qi)车(che)用(yong)碳化(hua)硅蜂(feng)窝(wo)陶瓷涉及一种用(yong)于高(gao)效捕(bu)集柴(chai)油机排(pai)放(fang)微(wei)粒的(de)高(gao)纯碳(tan)化(hua)硅蜂窝(wo)状陶瓷捕集器，选用(yong)纯(chun)碳化硅作(zuo)为多(duo)孔(kong)陶(tao)瓷骨(gu)料，以(yi)纳(na)米(mi)碳(tan)化(hua)硅为烧结(jie)助剂，陶(tao)瓷骨料与烧(shao)结助(zhu)剂(ji)比例(li)控制在100∶1~15;以甲(jia)基(ji)纤(xian)维素与(yu)桐油等(deng)有(you)机(ji)物(wu)作(zuo)为结(jie)合(he)剂(ji)和塑性(xing)成型(xing)剂且(qie)与适(shi)量水调配(pei)，且(qie)有机物(wu)与(yu)水(shui)的(de)比例控制(zhi)在(zai)1∶1~3的范围内;采用挤(ji)出(chu)成型(xing)工(gong)艺获得(de)挤出(chu)的(de)素(su)坯，通过调节有(you)机结合剂(ji)和成(cheng)型(xing)剂的配(pei)比(bi)与用(yong)量(liang)，控(kong)制非固相含(han)量(liang)在(zai)13~31%;采用(yong)先微波(bo)加(jia)热(re)再(zai)烘箱干燥排(pai)除(chu)素(su)坯(pi)中的水分(fen);采用(yong)常(chang)规加(jia)热方(fang)式排(pai)除素坯中(zhong)的(de)有机物(wu)成分;采(cai)用常(chang)压(ya)烧(shao)结(jie)，通(tong)过(guo)改变(bian)微(wei)米(mi)级(ji)粒子的(de)平(ping)均(jun)尺寸、改变纳(na)米(mi)烧(shao)结(jie)助(zhu)剂(ji)添(tian)加量(liang)、改变(bian)烧(shao)成(cheng)温度(du)，实现(xian)调(diao)节(jie)和改变蜂(feng)窝(wo)陶瓷(ci)材(cai)料气(qi)孔(kong)为连(lian)通网(wang)状(zhuang)分(fen)布(bu)。

蜂(feng)窝(wo)陶瓷无数相等(deng)的孔(kong)组(zu)成的(de)各(ge)种(zhong)形(xing)状(zhuang)，目前(qian)最大的(de)孔(kong)数已达(da)到了每平(ping)方(fang)厘(li)米(mi)20~40，密度每(mei)立(li)方厘米4~6克，吸水(shui)率(lv)最高(gao)达20%以(yi)上(shang)。由于多(duo)孔(kong)薄壁(bi)的(de)特(te)点(dian)，大大增(zeng)加(jia)了载(zai)体的几何(he)表(biao)面积和(he)改(gai)善了(le)抗(kang)热(re)冲(chong)击性能，目前(qian)生产的产(chan)品，其(qi)网状(zhuang)孔以三角(jiao)和(he)四方(fang)为主，三角(jiao)比四方承受(shou)力好(hao)得(de)多(duo)，孔数也(ye)多(duo)些(xie)，这一(yi)点(dian)作(zuo)为催化(hua)载(zai)体(ti)尤(you)其(qi)重(zhong)要。随(sui)着(zhe)单位面(mian)积孔数的提(ti)高(gao)和(he)载(zai)体孔(kong)壁(bi)厚(hou)度(du)的(de)减(jian)少(shao)，陶(tao)瓷载体的(de)抗(kang)热冲(chong)击趋势(shi)是提高(gao)的(de)，热冲击(ji)破坏的温度(du)也是(shi)提(ti)高(gao)的。因(yin)此蜂窝陶瓷必(bi)须要降(jiang)低(di)膨胀(zhang)系数(shu)和提高单(dan)位(wei)面(mian)积(ji)的(de)孔(kong)数。热(re)膨(peng)胀系数(shu)是(shi)主要性(xing)能指标(biao)，当(dang)前(qian)国(guo)外(wai)水(shui)平是α25-1000℃≤1.0×10-6℃-1，与国(guo)内对比有一定差距，不(bu)过这(zhe)差(cha)距(ju)越(yue)来(lai)越(yue)小。最(zui)早(zao)生产蜂(feng)窝陶瓷(ci)的(de)原(yuan)料(liao)主(zhu)要是(shi)高(gao)岭土、滑石(shi)、铝粉(fen)、粘土(tu)等，而今天已突(tu)破(po)了，尤(you)其(qi)是硅藻土、沸石(shi)、膨(peng)胀土(tu)以(yi)及耐火材(cai)料(liao)的(de)应用(yong)，蜂(feng)窝陶瓷应用日益广(guang)泛(fan)，性能(neng)越来(lai)越好。

除了(le)用于(yu)烧结成(cheng)型(xing)的(de)蜂窝(wo)陶瓷(ci)外(wai)，还出(chu)现了(le)不烧结的蜂(feng)窝(wo)陶(tao)瓷，这(zhe)大(da)大(da)提(ti)高了催(cui)化性能的活(huo)性(xing)。不仅外(wai)观(guan)尺(chi)寸(cun)由最小的球环(huan)形状(zhuang)发(fa)展到(dao)大尺寸(cun)的立柱(zhu)和(he)方形、圆(yuan)形(xing)。根(gen)据模具(ju)设(she)计的不同，可以制(zhi)作成(cheng)不同(tong)尺(chi)寸(cun)、不同(tong)形状、不同结(jie)构(gou)的蜂窝陶(tao)瓷(ci)。如用在(zai)石(shi)化行业(ye)炼(lian)油空气吸附干燥的分子筛(shai)催化剂(ji)，尺寸(cun)高达(da)0.8m，宽(kuan)0.25m的正(zheng)方(fang)形(xing)，孔数每(mei)平方(fang)厘(li)米达(da)到25，从(cong)原(yuan)料、工艺(yi)以(yi)及机(ji)械(xie)制造(zao)方(fang)面(mian)都有(you)了很(hen)大(da)的(de)变(bian)化(hua)，尤其(qi)是(shi)生产(chan)工艺(yi)有了(le)很大提高(gao)。作为催(cui)化剂(ji)的蜂窝(wo)陶(tao)瓷(ci)要求在制(zhi)造成(cheng)型时(shi)不(bu)开(kai)裂(lie)，有(you)机成分(fen)必(bi)须释(shi)放(fang)干净(jing)，除了耐(nai)磨(mo)性(xing)能外(wai)还(hai)要(yao)求(qiu)有(you)一定(ding)的机械强(qiang)度，再(zai)生(sheng)回用(yong)多(duo)次。

蜂窝(wo)陶(tao)瓷主要(yao)产(chan)品有(you)蓄(xu)热(re)填(tian)料、活性(xing)炭、活性(xing)氧(yang)化铝、分子筛(shai)、瓷(ci)料(liao)球、塔填(tian)料(liao)和(he)催化(hua)剂(ji)等数(shu)十(shi)种产品(pin)，蓄(xu)热填料(liao)的(de)蜂窝(wo)陶瓷热容(rong)量J/kgk1000以上(shang)，使(shi)用(yong)温(wen)度(du)≥1700℃，在(zai)加热(re)炉、烘(hong)烤器(qi)、均(jun)热(re)炉(lu)、裂(lie)解(jie)炉(lu)等(deng)窑炉(lu)中(zhong)可节(jie)省(sheng)燃(ran)料达40%以上(shang)，产(chan)量(liang)提(ti)高(gao)15%以(yi)上(shang)，排(pai)放烟(yan)气温度(du)低(di)于(yu)150℃。

活(huo)性(xing)炭(tan)粉(fen)末或(huo)颗(ke)粒制(zhi)成(cheng)蜂(feng)窝陶瓷(ci)形(xing)状(zhuang)后，大大提高(gao)了(le)水(shui)处理(li)的净化(hua)和(he)废(fei)水(shui)处理能力(li)，尤其在医药(yao)工(gong)业中抗(kang)菌素(su)、激素(su)、维(wei)生素(su)、核酸(suan)针剂(ji)及(ji)各(ge)种(zhong)针(zhen)剂，药物等的脱(tuo)水脱(tuo)色去杂(za)质等(deng)。

蜂(feng)窝陶(tao)瓷填料比其(qi)它(ta)形(xing)状(zhuang)填(tian)料的(de)比表(biao)面积(ji)更(geng)大、强度更好等(deng)优点，可使(shi)汽(qi)液(ye)分布(bu)更均匀(yun)，床(chuang)层(ceng)阻(zu)力(li)降低(di)，效(xiao)果(guo)更好，且(qie)可延(yan)长(zhang)使用寿命(ming)，在石化、制(zhi)药(yao)和精细(xi)化工(gong)行业(ye)中(zhong)作填(tian)料效果(guo)相当(dang)好(hao)。

蜂(feng)窝(wo)陶(tao)瓷(ci)用在催(cui)化(hua)剂(ji)方(fang)面(mian)更(geng)具(ju)优势(shi)。以蜂窝状(zhuang)陶(tao)瓷(ci)材料(liao)为载体(ti)，采用独(du)特的涂层材(cai)料(liao)，以贵金属(shu)，稀土(tu)金属(shu)及过(guo)渡(du)金(jin)属制(zhi)备，因(yin)而(er)具(ju)有(you)高的催化(hua)活性(xing)、良(liang)好(hao)的热稳(wen)定(ding)性(xing)、长的(de)使用寿(shou)命(ming)、高强度(du)等优(you)点。

用于(yu)催化裂化(hua)的蜂窝陶瓷正(zheng)在取代(dai)现(xian)有的(de)产品。催化(hua)裂化(hua)用(yong)200~500℃之(zhi)间的(de)重(zhong)馏分(fen)油(you)为(wei)原料(liao)(包括(kuo)减压(ya)馏(liu)分(fen)，直(zhi)馏(liu)轻柴(chai)油(you)、焦化(hua)蜡油(you)等(deng))，以硅(gui)铝酸(suan)盐为(wei)催(cui)化(hua)剂，反应温(wen)度(du)在450~550℃之(zhi)间(jian)(随反(fan)应(ying)器(qi)类(lei)型而(er)异(yi))。它(ta)产(chan)量大(da)(每(mei)个(ge)大(da)型(xing)催(cui)化裂(lie)化(hua)装置，每年裂(lie)化油(you)品百(bai)万(wan)吨以(yi)上(shang))，技(ji)术条(tiao)件(jian)要求(qiu)高(gao)(例(li)如，催化(hua)剂每接(jie)触(chu)油(you)几(ji)分(fen)钟(zhong)甚至几秒(miao)钟(zhong)就(jiu)要(yao)再生(sheng)，每(mei)分钟(zhong)流(liu)过流化床催(cui)化(hua)剂达(da)10t或更多(duo))，随着(zhe)催(cui)化(hua)活性的(de)提(ti)高，为了加快再生速(su)度(du)，要求(qiu)更加(jia)苛(ke)刻的再(zai)生(sheng)条件，例(li)如(ru)600~650℃，甚(shen)至(zhi)700℃，催化剂(ji)消耗(hao)量大(da)，每吨(dun)进料(liao)油(you)消耗(hao)0.3~0.6kg催(cui)化剂，催化(hua)剂(ji)力学强(qiang)度差(cha)的，消耗(hao)的(de)还要(yao)大(da)得(de)多(duo)。这要求催(cui)化剂(ji)活(huo)性(xing)、选(xuan)择(ze)性、稳定(ding)性(xing)的稍(shao)微(wei)提(ti)高(gao)，对(dui)生(sheng)产实(shi)际将具有(you)重(zhong)大意(yi)义。正(zheng)因(yin)为(wei)如(ru)此，蜂窝(wo)陶(tao)瓷(ci)催(cui)化(hua)剂(ji)也在(zai)不(bu)断(duan)推陈出新，市场需(xu)求也(ye)越来越大，这些(xie)催化(hua)裂化(hua)用(yong)的催(cui)化(hua)剂被蜂(feng)窝陶瓷催化剂所代替(ti)，大(da)尺寸(cun)多孔(kong)数(shu)的蜂窝陶瓷催(cui)化剂(ji)已崭露头(tou)角(jiao)，有着(zhe)强劲(jin)的发(fa)展势头。