У многих существует мнение, что нейтрализаторы со стальными каталитическими блоками (субстратами) имеют большую долговечность и производительность по сравнению с нейтрализаторами с керамическими блоками. Другое мнение состоит в том, что стальные блоки не подвержены расплавлению.
Стоит заметить, что подавляющее большинство современных автомобилей оснащаются на конвейерной сборке именно керамическими каталитическими блоками. В сравнении со стальными они имеют меньшую массу и больший срок службы. Да, у них имеется недостаток - хрупкость при ударных воздействиях. Однако стальные субстраты также подвержены повреждению – деформации и увеличению противодавления потоку отработавших газов при ударных воздействиях.
Как известно, сталь имеет больший коэффициент теплового расширения при нагреве, чем керамика, поэтому при постоянных циклических термических нагрузках каталитическое покрытие стального блока со временем отслаивается, и нейтрализатор теряет свою эффективность. Керамический блок имеет более надёжную адгезию (т.е. удержание) каталитического покрытия на поверхности субстрата, поскольку керамика в сравнении со сталью имеет большую шероховатость поверхности и более развитую удельную поверхность, чтобы надёжно удерживать покрытие с каталитически активными драгоценными металлами.
Стоит заметить, что подавляющее большинство современных автомобилей оснащаются на конвейерной сборке именно керамическими каталитическими блоками. В сравнении со стальными они имеют меньшую массу и больший срок службы. Да, у них имеется недостаток - хрупкость при ударных воздействиях. Однако стальные субстраты также подвержены повреждению – деформации и увеличению противодавления потоку отработавших газов при ударных воздействиях.
Как известно, сталь имеет больший коэффициент теплового расширения при нагреве, чем керамика, поэтому при постоянных циклических термических нагрузках каталитическое покрытие стального блока со временем отслаивается, и нейтрализатор теряет свою эффективность. Керамический блок имеет более надёжную адгезию (т.е. удержание) каталитического покрытия на поверхности субстрата, поскольку керамика в сравнении со сталью имеет большую шероховатость поверхности и более развитую удельную поверхность, чтобы надёжно удерживать покрытие с каталитически активными драгоценными металлами.
Химические реакции в нейтрализаторе происходят с выделением тепла. Такие реакции называются экзотермическими. Врагом нейтрализатора является попадание в него несгоревшего топлива. Рабочая температура нейтрализатора находится приблизительно в диапазоне от 500°С до 950°С (может быть и выше). Температура воспламенения бензина в присутствии кислорода равна около 250°С – ниже рабочей температуры нейтрализатора, поэтому при попадании несгоревшего топлива на разогретые соты нейтрализатора оно воспламеняется. Теоретическая температура горения топлива равна 1846°С – значительно выше, чем температура плавления как керамического, так и стального субстрата. Если к этому добавить дополнительное выделение тепла вследствие экзотермической реакции, то теперь становится понятно, почему расплавление субстрата нейтрализатора вне зависимости от его материала иногда встречается на практике. Обычно это происходит в результате пропуска воспламенения, низкой компрессии в цилиндре или некорректном противодавлении в системе выпуска автомобиля. Также, даже если температура стального каталитического блока ещё не достигла точки плавления, при высоких термических нагрузках стенки из тонкой фольги стального субстрата начинают деформироваться, приводя к уменьшению проходного сечения катализатора и увеличению противодавления в нём.
Ещё одним недостатком стальных каталитических блоков является то, что они, как правило, не принимаются предприятиями по переработке в аффинаж для извлечения драгметаллов, поскольку это достаточно дорогостоящий процесс с более сложными методами анализа и переработки. Поэтому при использовании металлического катализатора стоимость драгметаллов, содержащихся в нем, при его утилизации невозможно будет компенсировать.
Ещё одним недостатком стальных каталитических блоков является то, что они, как правило, не принимаются предприятиями по переработке в аффинаж для извлечения драгметаллов, поскольку это достаточно дорогостоящий процесс с более сложными методами анализа и переработки. Поэтому при использовании металлического катализатора стоимость драгметаллов, содержащихся в нем, при его утилизации невозможно будет компенсировать.