الركيزة المعدنية ذات البنية الخلوية هي مادة أساسية مسامية ذات بنية خلوية مصنوعة من غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ ورقائق من سبيكة FeCrAl المموجة من خلال عملية اللحام باللفائف. تُستخدم بشكل أساسي لدعم الطلاءات الحفزية (البلاتين، والبلاديوم، والروديوم) أو كعنصر أساسي للتبادل الحراري، وتُستخدم على نطاق واسع في تنقية عوادم السيارات، ومعالجة غازات النفايات الصناعية، والحماية الحرارية في مجال الطيران والفضاء، وغيرها من المجالات.
مصنوعة من رقائق سبيكة FeCrAl، تتميز الركيزة المعدنية ذات الشكل الخلوي ببنية كثيفة تشبه خلية النحل مع قنوات دقيقة منتظمة، تعمل كمفاعل حفزي لتنقية غازات العادم. وهي مُحمّلة بطبقات حفزية ومعادن نبيلة (البلاتين، والبلاديوم، والروديوم) وتتمتع بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، مما يُمكّنها من العمل بثبات في ظل درجات حرارة العادم القصوى. عندما يمر غاز العادم ذو درجة الحرارة العالية عبر هذه القنوات الدقيقة، تُحفّز المحفزات المعدنية النبيلة تفاعلات كيميائية تُحوّل الملوثات الضارة إلى مواد غير ضارة، ومن أهم هذه التفاعلات:
1. أكسدة أول أكسيد الكربون:2CO + O₂ = 2CO₂
2. أكسدة الهيدروكربونات:2CxHy + (2x+y/2)O₂ = 2xCO₂ + yH₂O
3. اختزال أكسيد النيتروجين:2NOx = N₂ + xO₂
بفضل نقل الحرارة السريع، وانخفاض الضغط الخلفي، ومقاومة الاهتزاز القوية، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تنقية عوادم السيارات ومعالجة غازات النفايات الصناعية.
| غرض | ركيزة معدنية على شكل قرص العسل | ركيزة خزفية |
| مادة | رقائق من سبيكة FeCrAl | السيراميك القائم على الألومينا |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | -40 درجة مئوية ~ 1200 درجة مئوية (ذروة 1300 درجة مئوية) | -20 درجة مئوية ~ 1000 درجة مئوية |
| الموصلية الحرارية (واط/(متر·كلفن)) | 11 ~ 15، تسخين سريع | 18 ~ 35، تسخين بطيء |
| ضغط خلفي | ≤ 5 كيلو باسكال، منخفض | ≥ 12 كيلو باسكال، أعلى |
| صلابة | مقاومة عالية للصدمات والكسور | هش، سهل الكسر |
| وزن | خفيف الوزن (أخف بنسبة 30-50%) | ثقيل |
| عمر الخدمة | ≥ 5000 ساعة (≥150000 كم) | ≥ 3000 ساعة (≥100000 كم) |
1. صغير الحجم (قطر 30-50 مم، طول 50-100 مم، 200-300 دورة في البوصة المربعة):
الطائرات بدون طيار، والمولدات المحمولة، ومحركات القوارب الصغيرة الخارجية، والآلات الزراعية الصغيرة، والمركبات الرباعية الدفع، والأدوات الكهربائية المحمولة باليد (تركيب مدمج، تلوث منخفض للعادم).
2. متوسطة الحجم (قطر 80-150 مم، طول 100-200 مم، 100-400 دورة في البوصة المربعة):
سيارات الركاب، والمركبات التجارية الخفيفة (ذات النوى التحفيزية ثلاثية الاتجاه)، وموسعات نطاق المركبات الكهربائية، وعوادم السيارات الهجينة، ومولدات الطوارئ الصغيرة (ضغط خلفي منخفض، تسخين سريع).
3. الأحجام الكبيرة (قطر 180-300 مم، طول 200-400 مم، 100-200 دورة في البوصة المربعة):
الشاحنات الثقيلة، والمركبات الهندسية، وغازات النفايات الصناعية، وعوادم السفن، وتنقية غازات المداخن من الغلايات والمحارق (حجم عادم كبير).
4. أحجام خاصة مخصصة (غير منتظمة، قطر >300 مم / طول >400 مم، 60-600 دورة في البوصة المربعة):
وحدات الطاقة المساعدة في مجال الطيران، ومعالجة البتروكيماويات، والأبراج الكيميائية، والتوربينات الغازية، والأفران ذات درجات الحرارة العالية (ظروف قاسية).
بالتأكيد نعم. يمكننا تخصيص العديد من الجوانب كما يلي:
1. الحجم والشكل: قطر قابل للتخصيص (30 مم ~ 500 مم فأكثر)، وطول (50 مم ~ 400 مم فأكثر)، وشكل (دائري منتظم، أشكال خاصة غير منتظمة) لتناسب مساحات تركيب المعدات المختلفة.
2. كثافة الخلايا: قابلة للتعديل من 60 خلية لكل بوصة مربعة إلى 600 خلية لكل بوصة مربعة، بما يتناسب مع متطلبات التنقية والتحفيز المختلفة لسيناريوهات التطبيق المختلفة (معدات الطاقة الصغيرة، ومعالجة غازات النفايات الصناعية، والفضاء الجوي).
3. مواصفات المواد: يمكن تخصيص سمك رقائق سبيكة FeCrAl (0.03~0.08 مم)، ويمكن تعديل نسبة تركيب السبيكة (Cr: 18-22%، Al: 4-6%) بناءً على ظروف العمل.
4. تحميل المحفز: كمية التحميل القابلة للتخصيص (5 ~ 20 جم / لتر) ونسبة المعادن النبيلة Pt / Pd / Rh، والتكيف مع معايير تنقية العادم المختلفة واحتياجات الكفاءة التحفيزية.
تاريخ النشر: 22 أبريل 2026