本发明专利技术属于节能减排领域，尤其是涉及一种可提高汽车柴油发动机燃油效率、减小烟气排放、有节能减排功能的稀土合金材料。一种具有节能减排功能的稀土合金材料，根据催化特性的要求以及柴油机台架试验和安装在汽车上试验的结果，该稀土合金材料包括以下组分构成（按重量百分比）：钌Ru：5~8；铂Pt：3~10；钯Pd：8~15；铁Fe：5~10；铝Al：7~15；锰Mn：1.0~2.0;钴：2~3；镍Ni：15~20；钒V：1.0~2；Cu：5~10；稀土：2.0~5.0。该稀土合金材料可以在以上配比范围内进行调整，以获得满足使用要求的具有优良催化性能的稀土合金材料。本发明专利技术可以提供一种具有节能减排功能的稀土合金材料，它是采用特殊稀土与具有催化功能的稀土合金材料经过真空冶炼制作的。另外本发明专利技术还同时提供了该稀土合金材料的制作冶炼方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于节能减排领域，尤其是涉及一种可提高汽车柴油发动机燃油效率、减小烟气排放、有节能减排功能的稀土合金材料。
技术介绍
汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等，能引起光化学烟雾、加重城市热岛效应、恶化城市环境等。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的红血蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。由于其在水中溶解度低，不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引发支气管炎、肺水肿等疾病。甲烷是窒息性气体，只有高浓度时才对人体健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔则主要是对植物造成伤害，使路边的树木不能正常生长。苯是无色类似汽油味的气体，可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状，也可引起血液变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病。汽车尾气排放的醛类以甲醛为主，占60%~70%。甲醛是有刺激性的气体，对眼睛有刺激性作用，也会刺激呼吸道，高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质，高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一种辛辣刺激性气体，对眼睛和呼吸道有强烈刺激，可引起支气管细胞损害。触目惊心的汽车尾气危害严重影响人们的身体健康及生态环境，因此现在世界各国对汽车尾气的治理均非常重视，最直观的即是不断提高的汽车尾气排放标准。在汽车保有量如此之高的现代社会，目前现有的可改善汽车尾气排放、提高燃烧效率主要的主要方法及特点如下：1、在汽油/柴油中添加助燃化学剂（多醚醇、硅酮化合物、脂肪酰胺、白虫蜡、二异辛基二苯胺、甲基叔丁基醚等成份）。额外添加一些高辛烷值燃油添加剂、抗爆剂、抗氧剂及极压抗磨剂、双环戊二烯、二茂铁酰胺等催化剂及增燃剂，使汽油/柴油在内燃机充分燃烧，达到充分完全的燃烧效果。此技术通过改善汽油/柴油内燃机极限燃烧、减少电喷嘴生成积碳而达到节油减排，其核心是通过添加燃油助燃化学剂实现的，但黏附在汽缸壁上和底部的残油含有其化学药剂，容易滴漏污染环境，不能实现清洁可持续发展，存在一定缺陷。2、热催化燃油节能减排器。通过加热油温及催化剂温度，通过催化剂表面低熔点，迁移能力强的组分促进碳烟低温燃烧；另外一种是通过催化剂表面的活性氧种活化燃烧碳烟，改善催化剂催化效果，实现燃油节能减排。此技术在使用过程中受环境温度影响比较大，尤其是北方冬天的气温很低，严重影响产品催化效果，因此产品使用范围受到区域限制。3、用强电磁场催化节能减排器。通过强磁场对催化介质作用，提高其对汽油/柴油分解能力，该过程通过不断调整磁场位置和磁场强度来控制催化的最佳效果，让汽油/柴油充分燃烧，从而实现节能减排。4、远红外节能减排增效器。采用呈螺旋管形或条形远红外辐射片（由远红外材料制成的）的装置放在油路化油器之前的位置，远红外能量发生器由钢带上的锁扣接头互扣、紧固设置在汽车发动机进气阀管接处的外环面上，由远红外发生体向圆环腔内发射远红外能量，使流经圆环腔内位置上的空气和燃油分子得到激发，消除空气中的杂质、提高空气纯度，并和被汽化的燃油充分混合，从而提高燃烧效率，实现节能减排增效的目的。其缺陷是结构复杂，要对汽车电子整流稳压系统、二次进气增压输氧系统等进行改进，存在复杂性和不稳定因素，使用不便利。总之，上述的方法中总是存在一些不尽人意的地方，而行业中一直没有出现一种环保、不受地域影响、使用方便、可靠性高的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种具有节能减排功能的稀土合金材料，它是采用特殊稀土与具有催化功能的稀土合金材料经过真空冶炼制作的。该材料经过外形加工，可具有对柴油催化、硬水软化、污水净化处理、钻井钻头除蜡等功能。在汽车柴油发动机节能减排方面效果明显，对环境没有二次污染。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种具有节能减排功能的稀土合金材料，根据催化特性的要求以及柴油机台架试验和安装在汽车上试验的结果，该稀土合金材料包括以下组分构成（按重量百分比）：钌Ru：5~8；铂Pt：3~10；钯Pd：8~15；铁Fe：5~10；铝Al：7~15；锰Mn：1.0~2.0;钴：2~3；镍Ni：15~20；钒V：1.0~2；Cu：5~10；稀土：2.0~5.0。该稀土合金材料可以在以上配比范围内进行调整，以获得满足使用要求的具有优良催化性能的稀土合金材料。所述的稀土合金材料的最佳重量配比为：Ru：6.5%；Pt:6.5%；Pd:11.5%；Fe：7.5%；Al：11%；Mn：1.5%；Co：2.5%；Ni：17.5%；V：1.5%；Cu：7.5%，稀土为3.5%，且稀土中最佳含有重量配比4：1~3:1的氧化镧、氧化铈。该配比可以获得最佳效果的稀土合金，该稀土合金不但具有优良的催化性能，同时材料成本也相对合理。所述的稀土元素中需包括氧化镧、氧化铈。铈在催化中可变价，具有良好的储放氧功能，广泛应用于催化时提供氧负离子。稀土与其他金属组合，在催化功能上有很好的协同效应，而且还具有很好的抗中毒性能和很高的稳定性。所述金属Ru、Pt、Pd、Fe、Al、Mn、Co、Ni、V和Cu的纯度为99%以上，为高纯度金属。本专利技术中的稀土合金材料的冶炼方法包括以下步骤；A、配料及混合工艺：稀土合金材料与稀土比例及分子分散程度直接影响新材料的催化效果及节油减排程度。为了实现各物料混合均匀、到达最佳使用效果的目的，需采用99%以上高纯度金属，粉碎成5~9mm大小的颗粒，用过滤筛网进行筛选，然后将各种金属及稀土按照比例称料，装入翻斗型搅拌机中进行混合，搅拌混合30min后，再将混合料放入冶炼炉中进行冶炼。熔炼的温度和时间根据材料的比例而确定。B、真空炉冶炼工艺：装料完毕开始抽真空，金属在真空下保持的目的在于实现精炼，当真空达到预定真空度后通电熔化。精炼时间约半小时,原料充分熔炼后即可浇注。C、毛毡状芯片加工工艺：首先按产品所需尺寸设计模具。由于产品催化效果与产品形状有关，通过设计产品形状，可控制燃油流过产品的时间，掌控催化最佳效果。为保证浇注质量，浇注时避免金属氧化膜混入而影响材料性能。D、特殊冷热循环处理工艺：采用特殊冷热循环热处理工艺使合金成分均匀，有助于提高合金的催化功能。所述的混合过程，需要将所述的高纯度的金属Ru、Pt、Pd、Fe、Al、Mn、Co、Ni、V和Cu粉碎成5-9毫米大小的颗粒，用过滤筛网进行筛选，然后将各种金属及稀土按照比例称料进行混合。所述的真空炉冶炼工艺参数为：真空炉中高温锻烧1-2小时、真空炉中的真空度为5.0×10-3-5.0×10-4Pa、真空炉的炉温为1600-1800℃。真空度与炉温之间呈反比关系，炉温变化会引起真空度反向变化。所述的冶炼过程结束后，直接将上述的稀土合金材料倒入模具中铸造成产品。本专利技术中的稀土合金材料在冶炼完成之后，直接倒入模具中成型为节能减排器催化芯片，再组装成节能减排器。这样可以有效降低生产成本，用于汽车节能减排。通过采用上述的技术解决方案，本专利技术获得了以下的有益效果在于：1、该稀土合金材料是具有特殊电化学特性的全新金属材料，克服了传统的远红外发射或添加化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有节能减排功能的稀土合金材料，其特征在于：该稀土合金材料构成如下（按重量百分比）：钌Ru：5~8；铂Pt：3~10；钯Pd：8~15；铁Fe：5~10；铝Al：7~15；锰Mn：1.0 ~2.0; 钴：2~3； 镍Ni：15 ~20；钒V：1.0 ~2；Cu：5 ~10；稀土：2.0~5.0，其中稀土中包括氧化镧重量百分比75~80%、氧化铈重量百分比20~25%。
【技术特征摘要】
1.一种具有节能减排功能的稀土合金材料，其特征在于：该稀土合金材料构成如下（按重量百分比）：钌Ru：5~8；铂Pt：3~10；钯Pd：8~15；铁Fe：5~10；铝Al：7~15；锰Mn：1.0~2.0;钴：2~3；镍Ni：15~20；钒V：1.0~2；Cu：5~10；稀土：2.0~5.0，其中稀土中包括氧化镧重量百分比75~80%、氧化铈重量百分比20~25%。2.根据权利要求1所述的一种具有节能减排功能的稀土合金材料，其特征在于：所述的最佳配比为：Ru：6.5%；Pt:6.5%；Pd:11.5%；Fe：7.5%；Al：11%；Mn：1.5%；Co：2.5%；Ni：17.5%；V：1.5%；Cu：7.5%，稀土为3.5%，且稀土中最佳含有氧化镧、氧化铈90%，氧化镧和氧化铈的重量比为3：1，通过换算可知氧化镧添加量为75%，而氧化铈添加量则为25%。3.由权利要求1或者2任意一个所述的具有节能减排功能的稀土合金材料，其特征在于：所述的稀土元素中需包括氧化镧、氧化铈，二者之间的重量比为4：1~3：1之间，且稀土中含有的90%的氧化镧、氧化铈。4.由权利要求1或者2任意一个所述的一种具有节能减排功能的稀土合金材料，其特征在于：所述的Ru、Pt、Pd、Fe、Al、Mn、Co、Ni、V、Cu的纯度为99%以上。5.由权利要求1或者2任意一个所述的一种稀土合金材料的汽车节能减排器，其特征在于：所述的稀土为的纯度为90%...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓军，殷学军，骆东生，殷国立，林悦桐，
申请(专利权)人：深圳市国能环保节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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