[发明专利]汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带晶须材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料及其制备方法，本发明不锈钢合金材料具有如下成分质量百分比：C≤0.06％，N≤0.05％，S≤0.03％，P≤0.03％，Si≤0.5％，Mn≤0.5％，Cr：15.0～25.0％，Al：4.5～6.5％，Co：0.5～5.0％，Zr：0.1～1.0％，Nb：0.1～1.0％，La：0.05～0.5％，其余成分为铁和不可避免的杂质。本发明经配料和真空感应熔制后，浇注成型，经热锻、热轧、冷轧和退火处理等工艺，得到厚度为0.05～0.5mm的薄带材料。本发明在稀土铁素体不锈钢薄带表面原位生长出致密氧化铝晶须，且具有较高的长径比，有效提高铁素体不锈钢薄带的比表面积，其组织稳定性和易于加工，大大降低了汽车尾气催化净化载体材料的生产成本和提高了催化净化效率。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢薄带晶须材料及其制备方法，特别是涉及一种汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料及其制备方法，应用于汽车尾气催化净化载体技术领域。

背景技术

随着我国经济近年来的高速发展，我国的汽车保有量呈快速增长的势头。为进一步满足人们对于汽车的需求，汽车行业在近几年中加大了汽车生产力度。然而，汽车数量的持续增加给人们带来便捷生活的同时，也给城市生态环境带来严重威胁。生态环境部日前发布《中国移动源环境管理年报(2020)》(以下简称《年报》)，公布了2019年全国移动源环境管理情况。《年报》显示，我国已连续十年成为世界机动车产销第一大国，机动车等移动源污染已成为我国大气污染的重要来源，移动源污染防治的重要性日益凸显。2019年，全国机动车保有量达到3.48亿辆，比2018年增长6.4％，其中，新能源汽车保有量达到381.0万辆，约占汽车总保有量的1.5％，与2018年底相比，增加120万辆，同比增长46.0％。从2013年以来，我国不断加大机动车污染防治力度，推行机动车排放标准升级，加速淘汰高排放车辆，大力发展新能源车，推动车用燃料清洁化，推进运输结构调整，积极倡导“绿色出行”理念，机动车污染防治工作取得积极成效。2013年-2018年，我国机动车保有量增加32.7％，年均增长5.8％，但污染物排放量下降了11.1％。其中，汽车保有量增长83.9％，年均增长13.0％，但污染物排放量下降了4％。汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者，其排放的CO、NO_x和PM超过90％，HC超过80％。就目前的处理措施来看，机内措施和机后措施有机结合，是解决尾气污染的最有效途径之一。载体的性能直接影响着催化剂的活性和净化效果，因此载体对整个催化净化器的高效发挥起着重要的作用。目前市面上绝大多数的汽车尾气净化器载体为陶瓷载体，经过人们对汽车各种性能要求的逐渐提升，陶瓷载体现在已经不再能满足人们对汽车尾气净化器载体性能的要求，而新出现的金属薄带汽车尾气净化器载体除了有良好的力学性能，更小的体积，更高的开孔率，更小的对发动机的影响以外，最主要的是金属薄带载体具有较高的比表面积，单位面积上就能够附着更多的催化剂，从而增加净化效率。但目前公开的金属薄带汽车尾气净化器载体材料在强度、比表面积及加工成型性等方面还不够理想，容易出现负载的催化涂层与基体剥离从而产生缺陷的现象，不能为催化剂提供更多的附着位置，还不能大量替代陶瓷载体应用于汽车尾气催化器，不能保证服役工况下长期使用的安全性。

发明内容