Naarmate de wereld zijn inspanningen intensiveert om de uitstoot van voertuigen te verminderen en naar schonere technologieën te gaan, Dieselpartikelfilters (DPF's) zijn essentiële componenten geworden in moderne dieselmotoren. Een cruciaal materiaal bij de productie van deze filters is silicium carbide (SiC), een verbinding die bekend staat om zijn thermische stabiliteit, hardheid, en efficiëntie bij het afvangen van fijnstof.

Wat is een roetfilter (DPF)?

EEN Dieselpartikelfilter (DPF) is een apparaat dat in de uitlaatsystemen van dieselmotoren wordt geïnstalleerd om deeltjes op te vangen en te verwijderen (P.M) uit de uitstoot. Dit fijnstof bestaat uit roet en andere schadelijke bijproducten die vrijkomen bij de verbranding van dieselbrandstof. Zonder goede filtering, deze deeltjes dragen bij aan de luchtvervuiling en kunnen ernstige gevolgen hebben voor de gezondheid en het milieu.

De primaire functie van een DPF is om vastlegging en roet opslaan uit de uitlaatgassen van de motor totdat deze periodiek kunnen worden verbrand via een proces dat wordt genoemd regeneratie. Dit verbrandingsproces vermindert aanzienlijk de hoeveelheid fijnstof die in de atmosfeer vrijkomt.

Soorten DPF's

Er zijn twee hoofdtypen DPF's, afhankelijk van het materiaal dat bij de constructie ervan wordt gebruikt:

1. Cordieriet DPF's: Gemaakt van cordieriet, deze filters zijn relatief goedkoop en hebben een goede filtratie-efficiëntie. Echter, ze worden beperkt door hun lagere smeltpunt, waardoor ze gevoelig zijn voor schade tijdens regeneratiecycli bij hoge temperaturen.
2. Siliciumcarbide DPF's (SiC-DPF's): Deze zijn gemaakt van siliciumcarbide, een duurzamer en hittebestendig materiaal. SiC DPF's hebben de voorkeur vanwege hun hogere thermische stabiliteit, grotere duurzaamheid, en langere levensduur, vooral in toepassingen die frequente regeneratie of hoge thermische belastingen vereisen.

Het belang van Siliciumcarbide in DPF-keramiek

Siliciumcarbide is een verbinding van silicium en koolstof, algemeen bekend om zijn uitzonderlijke eigenschappen zoals hoge hardheid, warmtegeleiding, en chemische stabiliteit. Deze eigenschappen maken het een ideaal materiaal voor DPF-keramiek, waar het een cruciale rol speelt bij het opvangen en elimineren van fijnstof.

Belangrijkste eigenschappen van siliciumcarbide voor DPF-toepassingen

1.Hoge thermische geleidbaarheid

Een van de meest kritische voordelen van siliciumcarbide in DPF's is het vermogen om warmte te weerstaan ​​en efficiënt af te voeren. Tijdens het regeneratieproces, het opgevangen roet wordt geoxideerd bij temperaturen boven de 600°C (1112°F). De hoge thermische geleidbaarheid van SiC zorgt ervoor dat de warmte gelijkmatig over het filter wordt verdeeld, het voorkomen van plaatselijke oververhitting en thermische schade.

2.Weerstand tegen thermische schokken

Dankzij de uitstekende thermische schokbestendigheid van siliciumcarbide is het bestand tegen snelle temperatuurveranderingen die optreden tijdens het regeneratieproces. Dit is cruciaal voor DPF’s, omdat ze vaak temperatuurpieken ervaren wanneer het opgesloten roet wordt verbrand.

3.Hoog smeltpunt

SiC heeft een smeltpunt van ongeveer 2700°C (4892°F), wat aanzienlijk hoger is dan cordieriet (1450°C of 2642°F). Dit hoge smeltpunt zorgt ervoor dat SiC DPF's de zwaarste bedrijfsomstandigheden kunnen weerstaan ​​zonder degradatie, waardoor ze geschikt zijn voor zware toepassingen en langdurig gebruik.

4.Duurzaamheid en levensduur

Vergeleken met cordieriet DPF's, Siliciumcarbidefilters bieden superieure mechanische sterkte en duurzaamheid. Dit vertaalt zich in een langere levensduur, minder onderhoud, en lagere vervangingskosten, waardoor SiC DPF's op termijn een kosteneffectievere oplossing worden.

5.Porositeit en filtratie-efficiëntie

De structuur van SiC DPF's kan worden ontworpen om de optimale balans tussen porositeit en filtratie-efficiëntie te bieden. Het honingraatontwerp van de siliciumcarbidefilters zorgt voor een groot oppervlak voor het opvangen van roet en zorgt voor een soepele uitlaatgasstroom, minimaliseert de tegendruk op de motor.

6.Weerstand tegen corrosie en chemische aanvallen

De chemische stabiliteit van siliciumcarbide maakt het bestand tegen corrosie door uitlaatgassen, inclusief zwavel en andere verontreinigende stoffen die andere materialen kunnen afbreken. Deze chemische resistentie draagt ​​bij aan de langdurige betrouwbaarheid van SiC DPF’s onder verschillende omgevingsomstandigheden.

Hoe siliciumcarbide DPF's helpen bij het verminderen van de dieseluitstoot

Dieselmotoren staan ​​bekend om hun efficiëntie en koppel, waardoor ze ideaal zijn voor zware toepassingen zoals vrachtwagens, bussen, en industriële apparatuur. Echter, ze produceren ook hogere niveaus van deeltjes in vergelijking met benzinemotoren. Overheden over de hele wereld hebben strikte emissievoorschriften ingevoerd, zoals de Euro 6 standaard in Europa en de EPA-niveau 4 in de Verenigde Staten, schadelijke uitstoot terug te dringen.

Naleving van emissienormen

Siliciumcarbide DPF's spelen een cruciale rol bij het mogelijk maken dat dieselmotoren aan deze strenge emissienormen voldoen. Door effectief op te vangen en te verwijderen 99% van fijnstof, SiC DPF's verminderen schadelijke verontreinigende stoffen zoals zwarte koolstof, die in verband is gebracht met ademhalingsproblemen, hart- en vaatziekten, en de opwarming van de aarde.

Regeneratie-efficiëntie

Een van de grootste uitdagingen bij het beheersen van dieselemissies is het regeneratieproces. Als de roetophoping niet efficiënt wordt verbrand, het DPF kan verstopt raken, waardoor de tegendruk toeneemt, verminderde motorprestaties, en een hoger brandstofverbruik. De superieure thermische eigenschappen van siliciumcarbide zorgen voor efficiënte regeneratiecycli, het voorkomen van verstoppingen en het behouden van de prestaties en het brandstofverbruik van de motor.

Toepassingen van siliciumcarbide DPF's

Auto-industrie

Siliciumcarbide DPF’s worden veel gebruikt in personenauto’s, lichte bedrijfsvoertuigen, en zware vrachtwagens. In recente jaren, de verschuiving naar strengere emissievoorschriften heeft geleid tot de adoptie van SiC DPF's in nieuwere dieselmotormodellen. Deze filters helpen fabrikanten elkaar te ontmoeten Euro 6, EPA, en andere internationale emissienormen, terwijl de motorprestaties en het brandstofverbruik behouden blijven.

Terreinvoertuigen

Naast voertuigen op de weg, SiC DPF's worden ook gebruikt in off-highway-toepassingen, zoals bouwmachines, landbouwmachines, en mijnbouwvoertuigen. Deze zware machines opereren vaak onder extreme omstandigheden, waardoor siliciumcarbide het materiaal bij uitstek is vanwege zijn duurzaamheid en hittebestendigheid.

Industriële toepassingen

Naast transport, siliciumcarbide DPF's worden ook gebruikt in industriële toepassingen waarbij dieselmotoren worden gebruikt voor energieopwekking, zeeschepen, en locomotieven. De superieure filtratie-efficiëntie en lange levensduur van SiC DPF's maken ze ideaal voor het verminderen van emissies in deze veeleisende omgevingen.

Conclusie

Siliciumcarbide is een hoeksteenmateriaal geworden bij de productie van roetfilters, helpt de deeltjesemissies van dieselmotoren drastisch te verminderen. Met zijn uitstekende hoge warmtecapaciteit, hoge thermische geleidbaarheid, hoge hardheid en uitstekende chemische inertie om zwaardere regeneratieomgevingen te weerstaan, Siliciumcarbide heeft cordieriet vervangen als het nieuwe roetfiltermateriaal voor dieseluitlaatgassen. Terwijl de wereld blijft aandringen op schonere lucht en strengere emissievoorschriften, de rol van SiC in de DPF-technologie zal alleen maar belangrijker worden.

Klanten gebruiken voornamelijk 0,5 μm, 5m, 10m, 15m, 25m, 30m, 41μm grondstoffen verwerkt door vormgevingsproces voor grove en fijne verhoudingen, wij ondersteunen aangepaste verwerking volgens de behoeften van de klant.