Onderzoek naar het aanbrengen van een coating op keramische monolieten via ultrasoon spraycoaten

Abstract

Op vraag van VITO en in samenwerking met IMO-IMOMEC onderzocht deze masterthesis wat de mogelijkheden zijn van ultrasoon spraycoaten van keramische voertuigkatalysatoren. Het hoofddoel van dit onderzoek was om een uniforme coatinglaag aan te brengen op deze katalysatoren over een diepte van 10 mm doorheen de cellen. Voor deze coating te realiseren werden de katalysatorsubstraten, bestaande uit het materiaal cordieriet met een CPSI van 400, ultrasoon gespraycoat met een 4 m% PVDF-acetonoplossing. Om de hechting- en coatingeigenschappen van de inktoplossing aan het substraat in kaart te kunnen brengen, werd de coating in eerste instantie onderzocht op vlakke cordierietsubstraten. In de volgende stappen van het onderzoek werden de optimale omstandigheden gezocht om de coating succesvol tegen de celwanden van substraten van 15x15x10 mm te kunnen aanbrengen. Hiervoor werden de verschillende nozzles getest in combinatie met verscheidene optimalisatiemethodes. De bekomen resultaten werden gekarakteriseerd met behulp van een profilometer, een contacthoekmeter, een lichtmicroscoop, een SEM en een warmtebeeldcamera. Uit het onderzoek werden de optimale condities bepaald, zodat er over de gehele celdoorgang van 10 mm een ruwheid (Ra) gemeten kon worden van (1,7 ± 0,2) 'm. Verder werd er ook getest wat de invloed was van het ultrasoon spraycoaten op de indringdiepte van hogere substraten. Ten slotte werd er een continu proces ontwikkeld voor het spraycoaten van de substraten.