Dizel partikül filtre (DPF) üretimine yönelik Si3N4 esaslı malzeme geliştirilmesi

Abstract

Dizel partikül filtrelerden artan beklentileri karşılayabilmek için yapılan çalışmalar; yeni malzeme arayışı ve filtre yapısının değiştirilmesi üzerine odaklanmaktadır. Yapılan tez çalışması ile ticari seramik dizel partikül filtrelerin alternatifi olabilecek Si?N?’ün üretimi, yapı-özellik-performans ilişkisi göz önünde tutularak araştırılmıştır. Bu nedenle, farklı iç yapıya sahip gözenekli Si?N? malzemeler üretilmiş, malzemelerin basınç kaybı, geçirgenlik ve partikül tutma davranışları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar dizel partikül filtrelerin performans özelliklerinin malzemenin gözenek hacminden daha çok gözenek boyutu ve içyapısından etkilendiğini ortaya koymuştur. Tez çalışmasında üretilen, geleneksel içyapıdaki Si?N? malzemelerde k1 geçirgenlik değeri 7.9x10-14 m² iken, büyük ve eş eksenli tanelerden oluşan yapı ile geçirgenlik 20.4x10-14 m² değerine yükseltilmiştir. Geleneksel yapıdaki Si?N? malzemeler düşük geçirgenliklerine karşın, yüksek partikül filtreleme kabiliyeti göstermiştir. Bu özellik sayesinde Si?N?’ün filtre malzemesi yanında, membran kaplama dizel partikül filtrelerde kaplama malzemesi olarak da kullanılabileceği tez çalışması ile gösterilmiştir.