蜂窩陶瓷是一種功能性多孔材料，具有低熱膨脹性、比表面積大、隔熱性較好、重量較輕等特點，廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化器、臭氧抑制催化劑載體、冶金工業(yè)的熱交換和金屬液的過濾、化學(xué)工業(yè)的化學(xué)反應(yīng)載體及催化劑、采礦業(yè)的有毒氣體和液體的凈化處理等領(lǐng)域。
蜂窩陶瓷的制備
通常制備蜂窩陶瓷的材質(zhì)有堇青石、鈦酸鋁、鋰輝石、磷酸鋯鈉、氧化鋁、鋯英石、碳化硅、氮化硅、莫來石等。
制備蜂窩陶瓷原料
蜂窩陶瓷的制備工藝大致可以分為以下幾種：擠壓、熱壓鑄、注漿及注凝成型。其中，使用比較廣泛的是擠壓和熱壓鑄兩種工藝。
擠壓成型
擠壓成形是通過模具將可塑性料擠壓成形、微波干燥并燒制成多孔陶瓷的方法。
形成的孔通常有幾個毫米大，小的孔可達(dá)微米級，而且是直線連通的，常見的孔外形有正方形、三角形、六邊形。
擠壓成型制備工藝流程
熱壓鑄成型
熱壓鑄成形為注漿成形的一種，采用在陶瓷泥料中加入石蠟和油酸、硬脂酸、蜂蠟等表面活性劑的方法，在一定溫度下流體化配料，再用壓縮空氣將料漿壓入模具中，在室溫下有機(jī)物硬化后成形（有機(jī)物在高溫?zé)Y(jié)時被燒掉）。
熱壓鑄成型工藝流程圖
蜂窩陶瓷的應(yīng)用
工業(yè)煙氣處理
隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣污染也越來越嚴(yán)重。為了控制大氣污染，人們開發(fā)了多種凈化技術(shù)。多孔蜂窩陶瓷因其性能優(yōu)良，已被廣泛用于煙道氣中NOX、SO3的排除處理。
蜂窩陶瓷作為過濾材料有以下優(yōu)點：化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿及有機(jī)溶劑；極好的耐急熱急冷性能，工作溫度可高達(dá)1000℃；抗菌性能好，不易被細(xì)菌降解，不易堵塞且易再生；較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，孔徑分布狹窄，滲透率高；無毒，尤其適用于食品和藥物的處理。
催化劑載體
在汽車尾氣催化凈化器采用的載體材料中，得到廣泛應(yīng)用的是陶瓷材料，即整體型蜂窩陶瓷載體。蜂窩陶瓷由于其發(fā)達(dá)的比表面本身具有催化功能，而涂覆特定的催化劑后，則可實現(xiàn)對目標(biāo)反應(yīng)的選擇性催化，大幅度地提高通過其孔道流體的轉(zhuǎn)換效率和反應(yīng)速率。因此目前人們一致認(rèn)為用蜂窩陶瓷制造的汽車凈化器 和微粒捕捉器是控制汽車尾氣排放的最有效的方法。
蓄熱體
蜂窩陶瓷蓄熱體具有耐高溫、抗腐蝕、熱震穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、蓄熱量大、導(dǎo)熱性能好等顯著優(yōu)點，節(jié)能效果和使用壽命大大提高。蓄熱式高溫空氣燃燒是一項具有巨大節(jié)能和環(huán)保雙重功效的新型燃燒技術(shù)，蜂窩陶瓷蓄熱體是蓄熱式燃燒 器的關(guān)鍵部件，廣泛用于鋼鐵、機(jī)械、建材、石化、有色金屬冶煉等行業(yè)的各種加熱爐、熱風(fēng)爐、熱處理爐、裂解爐、 烘烤器、熔化爐、均熱爐、油氣鍋爐等窯爐中。
目前，國內(nèi)由于原料資源缺乏、生產(chǎn)設(shè)備簡陋、生產(chǎn)工藝落后、磨具制造水平落后等因素，蜂窩陶瓷產(chǎn)品性能與世界先進(jìn)水平相比仍有較大差距。今后，蜂窩陶瓷的發(fā)展趨勢是改善蓄熱效果、研究其熱物理性能，降低熱膨脹系數(shù)提高單位面積的孔數(shù)和其機(jī)械強(qiáng)度，提高抗熱震性，延長產(chǎn)品使用壽命等。
參考資料：
胡定軍.新型蜂窩陶瓷的研制
高隴橋.蜂窩陶瓷的應(yīng)用和進(jìn)展
候來廣.蜂窩陶瓷的制備與應(yīng)用
