虽然我们日常开的普通家用车很少使用柴油动力，但马路上跑着的“三通一达”，顺丰、京东及其他物流运输都是柴油消耗的大户。其次工业、农业、林业、牧业、渔业、建筑业以及生活消费中也都离不开柴油的身影。

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柴油动力是物流运输及工农业正常运转的坚实力量，柴油发动机具有“省油又有劲”的优势，但同时也存在尾气处理要比汽油机复杂的多的问题。发动机、油品及排放系统是保证清洁排放的三部曲，日益严格的排放法规要求柴油机在使用清洁燃料和机内净化的同时，必须采用必要的后处理净化装置。

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国六渐行渐近，千亿级尾气处理市场正在激活

柴油机排放的主要污染物为NOx和固体颗粒物（PM）以及少量的CO和CH，空气中颗粒物浓度与婴儿的早死亡、医院入住率、哮喘发生率等指标之间存在密切的关系。而氮氧化物不仅是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，它还会刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。对儿童来说，氮氧化物会造成肺部发育受损。柴油尾气处理很棘手，而国Ⅵ的排放也会更加苛刻，单独采取DPF或是单独采取SCR都不能满足国Ⅵ排放，因此国六阶段将会采取DPF+SCR的技术路线。

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DPF作为柴油机尾气处理的重要部分，其作用是捉收集柴油燃烧废气，并过滤碳微粒。随着国六排放标准实施时间正在慢慢的逼近，为进一步改善柴油机细颗粒物污染，满足国六法规对柴油机废气中颗粒物的限值要求需求越来越多，与DPF相关的材料也迎来了一个好的机会。DPF主体部分是过滤载体，对DPF的使用成本及应用效果都无比重要，下文怎么就一起来看看，DPF的过滤载体材料都有那种。

DPF过滤载体的材料

微粒的捕集主要有静电吸附法、过滤捕集法和离心分离法，各种捕集技术各有利弊。“过滤捕集法”是目前各国研究机构普遍采用的微粒排放物后处理方式。过滤材料要求具有高的微粒过滤效率及低的排气流动阻力和较高的机械强度，但这两种通常是矛盾的，因此选择材料时需综合考虑两方面的性能。柴油机微粒捕集器的关键技术是过滤材料和再生方法。颗粒捕集器DPF，一般由耐高温的过滤器和可清除沉积于过滤器中微粒的再生系统组成，过滤材料的研究需要较高的工艺水平和雄厚的资金投入。DPF的过滤材料载体由多孔材料组成，有的是陶瓷，有的是金属。

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蜂窝结构陶瓷催化剂载体

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1、陶瓷材料

①堇青石陶瓷载体

堇青石是一种镁铝硅酸盐，主要成分为2MgO·2Al2O3·5SiO2，一般由高岭石和云母烧结而成。应用成本低廉、具有一定的耐热性能、较低的热膨胀系数和良好的抗热冲击性能等优点，是目前应用最广泛的颗粒物过滤和催化载体材料，堇青石应用于汽油机车辆上的催化剂载体具有良好表现，但应用于DPF时，其内部会留有很多碳烟颗粒，而且堇青石导热率低，当排放气体通过时发生燃烧，产生900℃高温、高热时容易由于热疲劳导致堇青石性能恶化，缺乏良好的可靠性，容易导致热斑点。此外，董青石材料的另一个问题是其抗腐蚀能力，例如象含钠化合物的灰组分的抗侵蚀性有限。

堇青石陶瓷载体

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②碳化硅陶瓷载体

与堇青石相比，SiC具有更优异的耐热、耐蚀性能和导热性能。SiC的耐热温度和导热系数远高于堇青石，机械强度也大幅度提高，能够承受更加恶劣的再生环境，且其空隙结构具有更佳的可调性，可以制备更高孔隙率和更均匀孔径分布的过滤材料。如上特点可以可使过滤器内的温度场分布更为均匀，在相同积碳量再生时，过滤器内部的最大温度远低于堇青石，可确保良好的再生安全性能。不过作为陶瓷材料，SiC材料还是面临着如热膨胀系数较大，容易在高温热冲击下开裂等问题。

碳化硅陶瓷载体

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③钛酸铝载体

钛酸铝是众所周知用于冶金工业的材料，由于其优异的抗热震性也用于汽车工业作为催化剂载体。钛酸铝晶体的热膨胀系数很低，具有很好的抗热冲击和容热性能。

钛酸铝载体过滤器的产生背压值较小，过滤效率比碳化硅载体的还要高很多，还具有极好的化学，热耐久性，然而机械强度稍低。

2、金属载体

金属载体较陶瓷载体具有薄壁、几何面积和孔隙率大、导热性能良好且热容量小和耐破坏强度高等优点；但同时存在载体的成型工艺过于复杂，载体与担载有催化剂的活性表面的附着性不高等缺点。

目前市场上使用最多的是壁流式蜂窝陶瓷过滤器，它的优点事过滤效率高，可达60~90%，过滤质量好，结构强度高，抗热冲击和抗机械振动能力也相对可以，但陶瓷终究是“脆性”材料，在热循环时容易脆裂失效，如果能打破其“脆弱”特性让其更强韧，无疑是一个让陶瓷DPF过滤载体的材料更受宠的秘诀。

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编辑整理：粉体圈小白