本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種汽車及摩托車發(fā)動機系統(tǒng)使用環(huán)保功能卷材的化學(xué)組成和制備工藝；該卷材由多孔復(fù)合載體、遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體、粘合劑經(jīng)過配料、混料、成型、涂覆、固化等工藝制成；所述多孔復(fù)合載體為碳?xì)帧⒒钚蕴继細(xì)帧⒏邷刂裉继細(xì)帧⒂袡C纖維織品、多孔發(fā)泡樹脂等具有一定通透性的多孔材料；所述粘合劑為樹脂或橡膠。環(huán)保功能卷材主要用于汽車及摩托車發(fā)動機的空氣供給系統(tǒng)，使用本發(fā)明專利技術(shù)環(huán)保功能卷材后，可以顯著降低汽車尾氣排污，具有環(huán)保、節(jié)油功能，使用方法簡單、操作方便、高效環(huán)保等特點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及環(huán)保節(jié)能材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保功能卷材的化學(xué)組成、制備工藝及其用途。
技術(shù)介紹
目前，大、中城市的汽車尾氣污染，已經(jīng)引起全社會的普遍關(guān)注。汽車尾氣污染環(huán)境的主要原因在于汽車燃油的不完全燃燒。在影響燃料燃燒的諸多因素中，供給汽車發(fā)動機的空氣質(zhì)量占有重要位置。即空氣中的氧氣分子、氮氣分子一般形成較大的分子團，這些大分子團阻礙了燃料和氧充分混合，使燃料還沒有機會和氧充分混合燃燒，就被迅速排到環(huán)境中，成為有害氣體的主要成分。國際上已經(jīng)出現(xiàn)的提高燃料燃燒效率的相關(guān)技術(shù)，包括增氧燃燒技術(shù)、離子燃燒技術(shù)、射線活化技術(shù)等幾種類型。這些方法主要是通過物理或化學(xué)方法解決燃料的不完全燃燒問題。例如日本專利JP2238212號文獻(xiàn)，公開了一種內(nèi)燃機進(jìn)氣處理方法及裝置，將產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線的節(jié)能貼包裹在空氣濾清氣的進(jìn)氣管和出氣管的外表面，活化空氣，促進(jìn)燃燒。此技術(shù)產(chǎn)品使用時紅外線需要通過管壁，減弱了產(chǎn)品對空氣的活化效果。日本專利JP2002310015號文獻(xiàn)，公開了一種空氣活化材料技術(shù)。它以電氣石、天然放射性稀土元素等礦物微粉制成空氣活化材料。該技術(shù)的放射性元素配方在制造和使用過程中會對人體及環(huán)境造成一定程度的危害。美國專利USP20040056208A1號文獻(xiàn)，介紹了應(yīng)用同時可產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子的材料技術(shù)，將其用于活化水、活化天然氣，促進(jìn)燃?xì)馊紵⒅瞥闪嘶罨b置。該裝置的核心材料主要采用生物陶瓷，以及氧化硅、氧化鋁等氧化物燒結(jié)成的陶瓷制品，工藝裝備復(fù)雜，成本較高，不便推廣。美國專利USP4885065號文獻(xiàn)，涉及了產(chǎn)生電子、離子和中性粒子來改善或加強燃燒的反應(yīng)裝置；美國專利USP2005126550號文獻(xiàn)，介紹了用2.8-5.0kv的交流電產(chǎn)生臭氧和負(fù)離子進(jìn)入內(nèi)燃機增進(jìn)燃燒的技術(shù)。但它們均以大量消耗電能為代價，應(yīng)用受到極大限制。中國技術(shù)專利(ZL02216771.4)公開了一種遠(yuǎn)紅外線燃料激活裝置。該裝置包括主體和激活體。其中，主體設(shè)于燃料管路上，可供燃料于其中流過；激活體設(shè)于主體中，可供燃料直接流經(jīng)接觸，且該激活體由若干超細(xì)生化陶瓷顆粒構(gòu)成，能放射波長約3-20μm的遠(yuǎn)紅外線活化燃料。但該技術(shù)中使用粒徑0.3μm以下的超細(xì)陶瓷顆粒為激活體，成本高，且再生困難，此裝置用于燃料活化時有一定效果，但未涉及空氣分子活化。中國專利技術(shù)專利申請CN1587185A，公開了一種具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料及其制備方法和用途。該材料主要制成節(jié)能貼的形式，貼于汽車發(fā)動機進(jìn)油管和進(jìn)氣管外表面。此技術(shù)產(chǎn)品使用時紅外線需要通過管壁，減弱了紅外線對空氣的活化效果。中國專利技術(shù)專利ZL02125487.7文獻(xiàn)，提供了一種多功能健康陶瓷材料及其制備方法和用途。該材料具有輻射超強遠(yuǎn)紅外線、高效活化水、抗菌等健康功能，主要用于抗菌、活化水日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷等高檔陶瓷制品開發(fā)，以及促進(jìn)種子發(fā)芽裝置等。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計制造一種環(huán)保功能卷材，用于汽車及摩托車發(fā)動機空氣供給系統(tǒng)，具有環(huán)保、節(jié)油功能，使用方法簡單、操作方便，可以顯著降低汽車尾氣排污。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)解決所述技術(shù)問題的思路是從汽車發(fā)動機的空氣供給系統(tǒng)著手，通過氣體分子的活化技術(shù)來實現(xiàn)燃油的高效燃燒，促進(jìn)燃燒完全，顯著降低汽車尾氣排污，具有環(huán)保、節(jié)油功能。由燃燒原理可知，燃燒過程中，空氣或氧氣具有積極助燃作用。空氣中的氧分子之間、氧分子和氮分子之間的結(jié)合分布狀態(tài)，對燃燒過程影響巨大，進(jìn)而影響燃料燃燒效率。事實上，空氣中氧氣約占21％，氮氣約占78％，水分子是變化最活躍的成分，而分子之間通過分子間力(范德華力)一般結(jié)合成分子團簇，團簇越小，越有利于燃料分子與氧分子結(jié)合，越有利于燃燒，即越有利于實現(xiàn)降低污染物排放，達(dá)到環(huán)保和節(jié)能的目標(biāo)。根據(jù)量子力學(xué)中電子氣體理論模型計算，范德華力造成的電子電位約為0.06-0.2eV。由普朗克公式推導(dǎo)，光子動能的簡化公式為λ＝1.2398(eV·μm)/E式中λ是光子的波長，單位為μm；E則是光子的動能，單位為eV。從以上公式可以算出波長在6.2-20μm之間遠(yuǎn)紅外線光子的動能，可以提供足夠的能量來克服0.06-0.2eV的位能，使陷于范德華力場中的電子可以被共振激發(fā)而逃脫，因此，該段遠(yuǎn)紅外射線可以克服范德華力而使空氣中的分子團細(xì)微化。通過選用常溫高效輻射遠(yuǎn)紅外陶瓷材料，輻射6.2-20μm波段遠(yuǎn)紅外線，打散空氣中較大的氧分子團簇、氧分子和氮分子團簇、氧分子和水分子團簇，使其細(xì)微化，大分子團變小，成為小分子團或單個分子，脫離其它大分子團簇束縛的較小的氧分子團或氧分子，會有更多的機會和燃料結(jié)合，增加與燃料分子的碰撞幾率，即可促進(jìn)燃燒，提高燃燒效率，減少一氧化碳產(chǎn)生，降低有害物排放。據(jù)燃燒學(xué)原理，水分子在高溫下參與烴類燃燒，發(fā)生水煤氣反應(yīng)，促進(jìn)碳和一氧化碳的燃燒；當(dāng)水參加燃燒后生成H、OH、H2和O等后，將使整個燃燒大大活化起來；水是含氧物質(zhì)，水參與燃燒起到加氧燃燒的作用，能使C、CO和HC充分燃燒。因此在水的作用下，將加速和完善整個燃燒過程。空氣中水分子團簇的分子之間是以氫鍵結(jié)合，氫鍵比化學(xué)鍵弱，但比分子間作用力強。輻射遠(yuǎn)紅外線的活化功能陶瓷材料，可使空氣中的水團簇細(xì)化，其原理是水團分子間的氫鍵的鍵能為18.83kJ·mol-1，其對應(yīng)光子能量為6.35μm，剛好在6.2-20μm波段遠(yuǎn)紅外區(qū)域的光子能量之間，當(dāng)接受遠(yuǎn)紅外輻射后容易形成共振，就可以把某些締合水分子的氫鍵打開而變成小的水分子團或單個水分子及空氣負(fù)離子，空氣負(fù)離子可促進(jìn)燃燒。燃油遠(yuǎn)紅外活化技術(shù)，主要根據(jù)碳?xì)浠衔锓肿又刑細(xì)滹柡凸矁r鍵、非飽和的二價碳碳鍵(C＝C)與三價碳碳鍵(C≡C)，可以吸收波長3.2-6.2μm波段的光子，來激發(fā)燃料分子的鍵能，使其易于燃燒，進(jìn)而提高燃燒效率。但此波段的遠(yuǎn)紅外線恰恰也包括氮氣分子團簇的吸收帶(4.3μm)，活化燃料的同時也活化了氮氣分子，氮氣的活化會增加其同燃料競爭氧的能力，最終增加氮氧化物和一氧化碳的生成量；而氣體分子活化技術(shù)最重要是活化氧氣分子，使其脫離大分子團簇的束縛，氧分子在0.7-1.3μm的近紅外波段有吸收帶，活化材料的輻射波長要和氧分子的吸收波長相匹配。這就是燃料遠(yuǎn)紅外活化技術(shù)和氣體活化技術(shù)的主要區(qū)別，因此活化氣體分子技術(shù)要求首先材料產(chǎn)生的輻射線要避開氮氣分子的吸收帶(4.3μm)，其次滿足氧分子對近紅外(0.7-1.3μm)的吸收要求，最后和燃油活化材料一樣要求活化材料在所需要的發(fā)射波段(0.7-1.3μm和6.2-20μm)有較高的發(fā)射率，來提供足夠的能量活化氣體分子。本專利技術(shù)解決所述技術(shù)問題的方案是環(huán)保功能卷材由多孔復(fù)合載體、遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體、粘合劑組成，經(jīng)過配料、混料、成型、涂覆、固化等工藝制成，安放在汽車空氣濾清器濾芯的前后。所述遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體的組分中含有輻射遠(yuǎn)紅外線材料、粘結(jié)劑、鑭系或錒系元素的天然無機非金屬礦物材料，各組分的重量百分比為輻射遠(yuǎn)紅外線材料60-90％，粘結(jié)劑5-30％，鑭系或錒系元素的天然無機非金屬礦物材料2-10％；所述多孔復(fù)合載體為碳?xì)帧⒒钚蕴继細(xì)帧⒏邷刂裉继細(xì)帧⒂袡C纖維織品、多孔發(fā)泡樹脂等具有一定通透性的多孔材料；所述粘合劑為樹脂或橡膠；制備上本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種環(huán)保功能卷材，其特征在于：該環(huán)保功能卷材由多孔復(fù)合載體、遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體、粘合劑組成；所述遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體的組分中含有輻射遠(yuǎn)紅外線材料、粘結(jié)劑、鑭系或錒系元素的天然無機非金屬礦物材料，各組分的重量百分比為：輻射遠(yuǎn)紅外線材料６０－９０％，粘結(jié)劑５－３０％，鑭系或錒系元素的天然無機非金屬礦物材料２－１０％；所述多孔復(fù)合載體為碳?xì)帧⒒钚蕴继細(xì)帧⒏邷刂裉继細(xì)帧⒂袡C纖維織品、多孔發(fā)泡樹脂等具有一定通透性的多孔材料；所述粘合劑為樹脂或橡膠；制備上述環(huán)保功能卷材含有如下步驟： （１）首先將輻射遠(yuǎn)紅外線材料６０－９０％、粘結(jié)劑５－３０％、添加劑２－１０％分別加入到球磨機中，然后按粉體總重量３０－４５％的比例加水，球磨至料漿細(xì)度４００目以下，出料、成型，制成陶瓷球或陶瓷塊或陶瓷板的坯體，再將成型后的陶瓷球、陶瓷塊或陶瓷板的坯體烘干，６００－１０００℃燒結(jié)成型后出爐，冷卻至室溫，經(jīng)破碎、球磨、超細(xì)磨，制成平均粒徑小于４微米的遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體；（２）按重量百分比將３－５０％的遠(yuǎn)紅外功能陶瓷粉體徐徐加入到５０－９７％熔融的樹脂或橡膠中，充分?jǐn)嚢琛? 混合均勻，涂附在多孔復(fù)合載體表面，充分干燥固定，形成卷材。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁金生，梁廣川，丁燕，朱東彬，鄭淑芬，
申請(專利權(quán))人：廊坊開發(fā)區(qū)深思博遠(yuǎn)新材料技術(shù)有限公司，河北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：13[中國|河北]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。