Keramični substrati so v središču nadzora emisij mobilnih naprav že od samega začetka tehnologije v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je Corning razvil sintetični kordierit in matrico za ekstruzijo keramičnega satja. Satasti substrati so napolnjeni s tisoči drobnih, vzporednih kanalov, odprtih na vsakem koncu, ki omogočajo pretok izpušnih plinov vozila. Ti kanali zagotavljajo veliko notranjo površino za podporo katalitični aktivnosti. Ko je substrat približno velikosti pločevinke gazirane pijače, ima njegova notranja površina (vključno z visoko površino premaza) površino približno velikosti ameriškega nogometnega igrišča.
Ti substrati lahko prenesejo visoke temperature >1100 °C (2000 °F) in so izjemno odporni na toplotne šoke (tako da preživijo hitro segrevanje v ledenih jutrih). Ti substrati so zelo prilagodljivi in lahko sprejmejo široko paleto formulacij katalizatorjev za odstranjevanje onesnaženja zaradi bencina, dizla, zemeljskega plina, vodika in drugih goriv.
Končana podlaga je prevlečena s kombinacijo ustreznih katalitičnih materialov, ki jo spremenijo v mini kemijski laboratorij in omogočajo učinkovito obdelavo velikih količin izpušnih plinov. Pri visokih temperaturah delujočega motorja izpušni plini, kot so dušikovi oksidi in ogljikov monoksid, pridejo v stik s katalizatorjem in se pretvorijo v neškodljiv dušik in vodo ter manj škodljiv ogljikov dioksid.
Prvi komercialni keramični substrati so imeli nizko gostoto celic (približno 200 celic/in²) z debelejšimi stenami (približno 12 mil ali 0,012” ali 0,3 mm) z volumnom substrata, ki je bil približno štirikrat večji od prostornine motorja (tj. prostornine valja motorja). Z napredkom materialov in tehnologije obdelave so postale mogoče večje gostote celic, tanjše stene in večja poroznost.
V današnji povprečni ameriški limuzini z bencinskim motorjem ali hibridnim motorjem sta pri izpolnjevanju strogih ameriških standardov glede emisij plinov prisotna dva ali trije substrati. Tik ob motorju tesno povezani substrati z visoko gostoto celic zagotavljajo veliko geometrijsko površino, ki katalizatorju omogoča začetne pretvorbe plinov. V spodnjem delu motorja je običajno substrat z manjšo gostoto celic, ki pomaga pri čiščenju končnih emisij.
Čas objave: 12. junij 2026