Keramické substráty sú jadrom kontroly emisií z mobilných zariadení už od začiatku tejto technológie na začiatku 70. rokov 20. storočia, keď spoločnosť Corning vyvinula syntetický kordierit a formu na extrúziu keramických včelích plástov. Včelie plástové substráty sú naplnené tisíckami drobných, rovnobežných kanálikov otvorených na každom konci, ktoré umožňujú prúdenie výfukových plynov vozidla. Tieto kanáliky poskytujú veľký vnútorný povrch na podporu katalytickej aktivity. Keď má substrát veľkosť plechovky od sódy, jeho vnútorný povrch (vrátane vysoko povrchovej vrstvy) má plochu približne veľkosti amerického futbalového ihriska.
Tieto substráty odolávajú vysokým teplotám >1100 °C (2000 °F) a sú mimoriadne odolné voči tepelným šokom (takže prežijú rýchle zahriatie počas mrazivých rán). Tieto substráty sú veľmi prispôsobivé a môžu akceptovať širokú škálu katalytických zložení na elimináciu znečistenia z benzínu, nafty, zemného plynu, vodíka a iných palív.
Hotový substrát je potiahnutý kombináciou vhodných katalytických materiálov, ktoré ho premenia na mini chemické laboratórium a umožňujú efektívne spracovanie veľkých objemov výfukových plynov. Pri vysokých teplotách bežiaceho motora sa výfukové plyny, ako sú oxidy dusíka a oxid uhoľnatý, stretávajú s katalyzátorom a premieňajú sa na neškodný dusík a vodu a menej škodlivý oxid uhličitý.
Prvé komerčné keramické substráty mali nízku hustotu buniek (približne 200 buniek/palec²) s hrubšími stenami (približne 12 mil alebo 0,012” alebo 0,3 mm) s objemom substrátu približne štvornásobkom zdvihového objemu motora (t. j. objemu valca motora). S pokrokom materiálovej a spracovateľskej technológie sa stali možnými vyššie hustoty buniek, tenšie steny a vyššia pórovitosť.
V dnešnom priemernom americkom benzínovom alebo hybridnom sedane pracujú dva alebo tri substráty, aby splnili prísne americké normy pre emisie plynov. Hneď pri motore poskytujú blízko spojené substráty s vysokou hustotou buniek veľký geometrický povrch, ktorý umožňuje katalyzátoru vykonávať počiatočné premeny plynov. V umiestnení pod podlahou je vo všeobecnosti substrát s nižšou hustotou buniek, ktorý pomáha čistiť konečné emisie.
Čas uverejnenia: 12. júna 2026