一種黑體用熱輻射涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種黑體用熱輻射涂料，包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑和溶劑，基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、錳鋁尖晶石粉、鈦鐵礦粉、碳化硼、氧化鐵、脫硅鋯粉的五種或全部；粘合劑由液體磷酸二氫鋁、液體磷酸二氫鎂組成。所述基料與添加劑的重量百分比為6%-75%，粘合劑的重量百分比為5%-29%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，余量為溶劑。該涂料具有工作溫度范圍大，可以在超過(guò)1400℃的溫度下使用，最高使用溫度可達(dá)近2000℃；并適用于各種基質(zhì)，對(duì)基質(zhì)的附著力強(qiáng)，適用于酸堿多重氣氛，長(zhǎng)期耐用性好，抗熱沖擊承受能力強(qiáng)，提高能源利用熱效率，降低涂料所覆蓋的基質(zhì)溫度，耐磨及耐腐蝕性好，對(duì)環(huán)境影響小，使用方便。
【專利說(shuō)明】一種黑體用熱輻射涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黑體用熱輻射涂料，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種可以提高工業(yè)化黑體發(fā)射率的高發(fā)射率涂料，可應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)黑體、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)黑體或工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的黑體。
【背景技術(shù)】
[0002]黑體是物理學(xué)上的概念，其發(fā)射率和吸收率相等均為I。實(shí)際上，真正的黑體是不存在的。因此，在工業(yè)加熱中，為了提高加熱效率，常在爐內(nèi)安裝工業(yè)化的黑體空腔，為了提高黑體空腔的發(fā)射率最大化，多在黑體空腔內(nèi)外刷上一種高發(fā)射率涂料。利用涂層對(duì)熱輻射的高吸收率和高發(fā)射率的原理，提高高溫黑體空腔對(duì)爐膛火焰熱量的吸收，改善爐膛的熱交換條件，改善爐內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性和受熱物體的加熱質(zhì)量，可以達(dá)到快速加熱物件的目的。
[0003]黑體用熱輻射涂料通常由耐高溫基料、高發(fā)射率添加劑和粘合劑組成。通常使用的耐聞溫基料有氧化錯(cuò)、娃酸錯(cuò)、氧化招、娃酸招、二氧化娃等等。聞發(fā)射率添加劑最典型的是過(guò)渡金屬氧化物，例如，氧化鉻(Cr2O3)，氧化鈷(CoOx)，氧化鐵(Fe2O3)和氧化鎳(NiO)。某些涂料中，耐高溫基料和高發(fā)射率添加劑為同種材料。
[0004]黑體用熱輻射涂料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮如下因素:高溫下具有相對(duì)穩(wěn)定的高發(fā)射率；合適的顆粒尺寸；與基質(zhì)的熱膨脹匹配性，機(jī)械結(jié)合性，化學(xué)結(jié)合性；涂料的高溫特性，耐腐蝕性及耐磨性；常溫下有良好的附著力和流變性，易于施工；最后還有涂料的成本，如果涂料的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)劃的能量回收，那么這種涂料是沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)意義的。
[0005]目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)了多種配方和用途的涂料。然而，涂料應(yīng)用到工業(yè)化黑體上或的報(bào)道并不多。

【發(fā)明內(nèi)容】
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`[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠在溫度超過(guò)1400°C，長(zhǎng)期在多元?dú)夥障鹿ぷ?，易于施?可以使用噴槍進(jìn)行噴涂)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的黑體用熱輻射涂料。該涂料可提高工業(yè)化黑體的熱效率。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案:一種黑體用熱輻射涂料，其特征在于:包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑以及溶劑，其中:
所述基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、錳鋁尖晶石粉、鈦鐵礦粉、碳化硼、氧化鐵、脫硅鋯粉的五種或全部；
所述粘合劑由液體磷酸二氫鋁、液體磷酸二氫鎂組成。
[0008]優(yōu)選的是，所述增塑劑選自黃糊精和/或羧甲基纖維素。
[0009]優(yōu)選的是，所述溶劑選自硅溶膠、水的一種或兩種。
[0010]優(yōu)選的是，所述基料與添加劑的重量百分比為5%_78%，粘合劑的重量百分比為5%-30%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，余量為溶劑。
[0011]優(yōu)選的是，所述高發(fā)射率添加劑為納米材料。[0012]本發(fā)明的涂料含有鋅鋁尖晶石粉，使得不僅提高工業(yè)化黑體的發(fā)射率，而且使得黑體可以在酸堿性氣氛中長(zhǎng)期使用。本發(fā)明所采用的添加劑為納米材料，比表面積大，吸收各種光子的能力強(qiáng)，進(jìn)一步增加了涂料的發(fā)射率。涂料中加有鈦鐵礦粉，既可以促進(jìn)燒結(jié)，有可以提高發(fā)射率，成本也較低。脫硅鋯粉含有二氧化硅和氧化鋯，是工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，成本低，又能提高發(fā)射率。本發(fā)明的涂料通過(guò)粉末狀基料及添加劑、增塑劑、液體粘合劑及溶劑混合制成，在低溫時(shí)涂刷或噴涂到工業(yè)化黑體空腔內(nèi)外，經(jīng)100°c干燥后即可使用，施工簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明的涂料可以在超過(guò)1400°c的溫度下使用，最高使用溫度可達(dá)近2000°C。此外，本發(fā)明的涂料適用于各種高溫黑體空腔基質(zhì)，對(duì)基質(zhì)的附著力強(qiáng)，適用于酸堿多元?dú)夥?，長(zhǎng)期耐用性好，抗熱沖擊承受能力強(qiáng)，提高能源利用熱效率。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、采取的技術(shù)方案、取得的技術(shù)效果易于理解，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1鋅鋁尖晶石粉20%，錳鋁尖晶石粉15%，鈦鐵礦粉10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，脫硅鋯粉2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其余為溶劑，充分混合可制得本發(fā)明的涂料。
[0015]實(shí)施例2
鋅鋁尖晶石粉30%，錳鋁尖晶石粉5%，鈦鐵礦粉10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，脫硅鋯粉2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其余為溶劑，充分混合可制得本發(fā)明的涂料。
[0016]實(shí)施例3
鋅鋁尖晶石粉25%，錳鋁尖晶石粉10%，鈦鐵礦粉10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，脫硅鋯粉2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其余為溶劑，充分混合可制得本發(fā)明的涂料。
[0017]發(fā)射率測(cè)試:` 分別取上述各實(shí)施例得到的樣品，噴涂工業(yè)化黑體空腔上，并加熱到1400°C燒結(jié)，并分別取對(duì)照樣未進(jìn)行噴涂處理。采用黑體發(fā)射率檢測(cè)。經(jīng)測(cè)試，噴涂樣品的工業(yè)化黑體空腔的發(fā)射率為0.97。未噴涂的對(duì)照樣空腔發(fā)射率為0.92%，所以，經(jīng)對(duì)比測(cè)試，使用涂料的試驗(yàn)樣本發(fā)射率更聞，在同等情況下，可以提聞黑體空腔的發(fā)射率。
[0018]本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉；本發(fā)明各原料的上下限取值，以及其區(qū)間值，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉。
【權(quán)利要求】
1.一種黑體用熱輻射涂料，其特征在于:包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑和溶劑，其中:所述基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、錳鋁尖晶石粉、鈦鐵礦粉、碳化硼、氧化鐵、脫硅鋯粉的五種或全部；所述粘合劑由液體磷酸二氫鋁、液體磷酸二氫鎂組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑體用熱輻射涂料，其特征在于:所述增塑劑選自黃糊精和/或羧甲基纖維素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑體用熱輻射涂料，其特征在于:所述溶劑選自硅溶膠、水的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑體用熱輻射涂料，其特征在于:所述粘合劑由磷酸二氫鋁和磷酸二氫鎂按重量比1:1混合組成；磷酸二氫鋁的密度1.1-1.46之間，磷酸二氫鎂的密度在1.1-1.35之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑體用熱輻射涂料，其特征在于:所述基料與添加劑的重量百分比為6%-75%，粘合劑的重量百分比為5%-29%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，余量為溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑體用熱輻射涂料，其特征在于:所述高發(fā)射率添加劑為納米材料。
【文檔編號(hào)】C04B28/34GK103553548SQ201310524283
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】湯煉芳 申請(qǐng)人:湯煉芳