Korrosionsschutzschichten für Dieselpartikelfilter aus Cordierit zur Erhöhung der thermochemischen Belastbarkeit:
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Karlsruhe
KIT Scientific Publ.
2010
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| Series: | Schriftenreihe des Instituts für Keramik im Maschinenbau
56 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 KENNTNISSTAND 5
2.1 SCHADSTOFFEMISSIONEN AUS DIESELMOTOREN 5
2.1.1 ENTSTEHUNG UND ZUSAMMENSETZUNG VON PARTIKELN 6
2.1.2 AUSWIRKUNGEN AUF MENSCH UND UMWELT 9
2.2 DIESELRUSSPARTIKELFILTER 10
2.2.1 AUFBAU UND MATERIALIEN 11
2.2.2 REGENERATION 12
2.3 FILTERMATERIAL CORDIERIT 16
2.3.1 SCHAEDIGUNGEN VON CORDIERITFILTERN DURCH ASCHEBESTANDTEILE 21
2.4 POTENTIELLE SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 26
2.4.1 NATRIUMZIRKONPHOSPHAT 28
2.5 GRUNDLAGEN ZUR TAUCHBESCHICHTUNG 34
2.5.1 PARTIKELSUSPENSIONEN ZUR TAUCHBESCHICHTUNG 34
2.5.2 GRUNDLAGEN DES SOL-GEL-PROZESSES 42
2.5.3 SCHICHTBILDUNG 44
2.6 ZIELSETZUNG DER ARBEIT 50
3 EXPERIMENTELLE VORGEHENSWEISE 53
3.1 VERWENDETE AUSGANGSMATERIALIEN 53
3.1.1 CORDIERITSUBSTRATE 53
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009307401
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.2 SUBSTRATE AUS POTENTIELLEN SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 55
3.2 UNTERSUCHUNGEN ZU DURCH MODELLASCHE HERVORGERUFENEN
SCHAEDIGUNGEN AN POTENTIELLEN SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 58
3.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR VERTRAEGLICHKEIT VON BESCHICHTUNGSMATERIAL
UNDCORDIERIT 60
3.4 ENTWICKLUNG EINER BESCHICHTUNGSMETHODIK ZUR
INNENPORENBESCHICHTUNG MIKROPOROESER CORDIERITSUBSTRATE 61
3.4.1 TAUCHBESCHICHTUNG MIT PARTIKELSUSPENSIONEN 61
3.4.2 SOL-GEL TAUCHBESCHICHTUNG 62
3.5 QUANTIFIZIERUNG DER SCHUTZSCHICHTWIRKSAMKEIT 63
3.5.1 AUFBRINGEN DER ASCHESCHICHTEN 63
3.5.2 THERMOZYKLISCHE AUSLAGERUNGEN 64
3.5.3 ERMITTLUNG DER FESTIGKEITSDEGRADATION 65
3.6 EINGESETZTE ANALYSEVERFAHREN 68
3.6.1 BESTIMMUNG DER SPEZIFISCHEN OBERFLAECHE 68
3.6.2 DICHTEBESTIMMUNG 69
3.6.3 DIFFRAKTOMETRIE 69
3.6.4 DILATOMETRIE 69
3.6.5 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE UND EDS 70
3.6.6 ROENTGEN-PHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE (XPS) 70
3.6.7 ZETA-POTENTIAL 70
4 ERGEBNISSE 73
4.1 ERMITTLUNG DER KORROSIVEN SCHAEDIGUNG AN POTENTIELLEN
SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 73
4.1.1 SYNTHESE POTENTIELLER SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 74
N
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.2 HERSTELLUNG VON CORDIERITSUBSTRATEN UNTERSCHIEDLICHER
POROSITAET 79
4.1.3 THERMISCHE AUSLAGERUNGEN MIT MODELLASCHE 80
4.2 ERMITTLUNG DER VERTRAEGLICHKEIT ZWISCHEN CORDIERIT UND DEN
POTENTIELLEN SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN NAZR 2 (PO 4 )3 UND
LATI 6 (PO 4 ) 9 90
4.3 ENTWICKLUNG EINER BESCHICHTUNGSMETHODIK ZUR
INNENPORENBESCHICHTUNG MIKROPOROESER CORDIERITSUBSTRATE 94
4.3.1 BESCHICHTUNG MITTELS PARTIKELSUSPENSIONEN 95
4.3.2 BESCHICHTUNG MITTELS SOL-GEL-VERFAHREN 98
4.4 BEWERTUNG DER SCHUTZSCHICHT UND IHRER WIRKSAMKEIT 103
4.4.1 CHARAKTERISIERUNG DER AUSGEBILDETEN BESCHICHTUNG 103
4.4.2 QUANTIFIZIERUNG DER SCHUTZSCHICHTWIRKSAMKEIT AN
BESCHICHTETEN CORDIERITPLAETTCHEN 107
4.4.3 UEBERTRAGUNG DER BESCHICHTUNGSROUTE AUF CORDIERIT
WABENKOERPER 112
5 DISKUSSION 117
5.1 AUSWAHL POTENTIELLER SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN 117
5.1.1 HERSTELLUNG VON SCHUTZSCHICHTMATERIALIEN UND VERGLEICHENDE
CHARAKTERISIERUNG DER ASCHERESISTENZ 117
5.1.2 BEWERTUNG VON NATRIUMZIRKONPHOSPHAT UND
LANTHANTITANPHOSPHAT ALS SCHUTZSCHICHTMATERIAL 122
5.2 INNENPORENBESCHICHTUNG VON POROESEM CORDIERIT 123
5.2.1 TAUCHBESCHICHTUNG MITTELS STABILISIERTER
PARTIKELSUSPENSIONEN 124
III
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
5.2.2 SOL-GEL-VERFAHREN ZUR INNENPORENBESCHICHTUNG 126
5.3 QUANTIFIZIERUNG DER SCHUTZSCHICHTWIRKSAMKEIT 132
6 ZUSAMMENFASSUNG 141
7 LITERATURVERZEICHNIS 145
IV
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