專利名稱：紅外節(jié)油材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機新材料領(lǐng)域，將一定組成的陶瓷材料用于燃油節(jié)油。
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，能源緊缺是目前世界各國所面臨的嚴(yán)重問題，燃料油的節(jié)約是節(jié)能的一個重要方面，在內(nèi)燃機、窯爐及其它燃油加熱設(shè)備中都希望燃料油高效率地燃燒，為此，除了改造內(nèi)燃機和燃燒結(jié)構(gòu)外，使用燃燒效率促進劑也是手段之一。通過結(jié)構(gòu)的改進，對提高燃燒效率效果不大；使用燃燒促進劑必須隨著燃油的添加而隨時一起補充，對消費者來說，燃料消費率仍不讓人滿意。1989年7月14日日本公開的平1-178593，名稱為“燃料的活化方法”的專利申請報導(dǎo)了將紅外發(fā)射物體放射的遠(yuǎn)紅外線放射到燃料中的燃料活化方法，提高了燃料的燃燒效率，放射體可長期使用，無需時常補充或替換，燃料費用可大大節(jié)約。但是，該專利申請沒有詳細(xì)分析燃油對紅外線的吸收特性，因此紅外發(fā)射體放射的紅外線與燃油對紅外線的吸收不可能很好地配合適應(yīng)，從而影響了紅外線對燃油的激化效果，使燃油的燃燒效率不夠理想。
本發(fā)明的目的在于提供一種使燃油有效地激化，提高燃油燃燒效率的紅外節(jié)油材料，使用該材料，可以更好地節(jié)約燃油。
本發(fā)明的目的可以由以下方案來實現(xiàn)紅外節(jié)油材料，由陶瓷組分組成，其主要組分為Fe2O3和MnO2或主要組分為ZrSiO4。
所述的節(jié)油材料，其組成的重量百分比可以為Fe2O370～90％ MnO25～20％ Co2O31～20％
所述的節(jié)油材料，其組成的重量百分比也可以為Fe2O320～40％ MnO230～50％ Co2O41～15％CuO1～10％ Ni2O31～20％所述的節(jié)油材料，其組成的重量百分比也可以為ZrSiO450～70％ Fe2O31～10％ CuO 1～10％Ni2O31～10％ Cr2O31～10％ MnO21～10％紅外射線、紅外能能夠激化燃料油。作為烷烴類的常用燃油，并不是對所有遠(yuǎn)紅外射線均衡地吸收，而是具有選擇性的吸收與之吸收峰相對應(yīng)的那部分波長的紅外輻射線。我們對常用燃油(0#、10#柴油、70#、90#汽油及重油)進行了常溫情況下的吸收性能測試，其紅外吸收曲線如

圖1-1、2、3、4、5所示，測試表明，常用燃油在3μm和7μm兩處波長附近有較明顯的吸收峰。顯然，要使燃油能較好地吸收紅外能，作為輻射源的常溫紅外陶瓷制品，須在3μm和7μm波長附近具有較高的輻射率，能夠釋放出較多的輻射能。
經(jīng)過多次試驗，我們研制出了上述組成的紅外節(jié)油材料，其紅外性能與燃油的吸收性能相適應(yīng)，紅外節(jié)油材料放射出的紅外線輻射能能夠最大限度地被燃油吸收，使燃油最大限度地得到激化，從而大大提高了燃油的燃燒效率，達到節(jié)油的目的。
上述組成的紅外節(jié)油材料是以化工原料制備的，按照配方要求的比例要求配料，按照常規(guī)的陶瓷生產(chǎn)工藝，經(jīng)配料、混合、煅燒合成，然后粉碎制成不同粒度的微粉體。這種陶瓷粉可直接使用，也可以制成涂層、涂布使用，也可以制成各種形狀的紅外陶瓷件使用。為了滿足制作工藝的要求，在制作時可以添加輔助的成分或原料，如加入合成樹脂等混合制成涂料，或加入可塑性陶瓷原料制成各種形狀的紅外陶瓷，等等，具有紅外放射性能的組分，經(jīng)燒制后易形成在器件的表面，因此，其它組分的添加對器件的紅外輻射性能影響不大。如果在組成中添加適宜的稀土成分，也可以改善紅外輻射性能。
在使用過程中，只要紅外節(jié)油材料釋放發(fā)出的紅外能量能夠放射到燃料油中就可以，如可以將紅外節(jié)油材料輻射體浸漬于燃油中，也可以在燃料油輸送管等的傍邊按放紅外節(jié)油發(fā)射體，間接放射紅外線、釋放紅外能量。為了使紅外節(jié)油器件有較多的輻射能釋放出，最好給予常溫紅外節(jié)油器件一恒定熱源?？紤]到燃油的耐熱情況，此恒定熱源維持的輻射源的溫度不易高于100℃。為此我們可以利用排氣管余熱和水箱余熱來加熱紅外節(jié)油器件，以便使紅外節(jié)油器件更大限度地釋放出紅外輻射能。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
紅外節(jié)油材料的組成重量百分比為配方1#Fe2O380％ MnO215％ Co2O35％配方2#Fe2O330％ MnO240％ Ni2O315％Co3O410％ CuO 5％配方3#ZrSiO460％ Fe2O38％CuO8％Ni2O38％ Cr2O38％MnO28％所用原料為Fe2O3、MnO2、Ni2O3、Cr2O3、CuO等化工原料，將所選用的原料按配方配制，然后于振動混料機或球磨中進行混合研磨，使各種原料都能均勻地混合在一起，將混勻后的配料于1100℃煅燒，保溫1小時(以燒透為宜)，煅燒合成后，冷卻粉碎為＜50μm的微粉備用。將各配方組成的紅外粉末進行性能測試，測試結(jié)果見表1。由表1的測試結(jié)果可以看出，0.75～15μm波長的紅外輻射率為85～97％，截止8μm前的輻射率為85～97％，說明紅外粉末在燃油吸收區(qū)內(nèi)具有很好的紅外輻射性能。
將上述組成配方2#的紅外粉料用等粒子噴涂法制成利用水箱余熱的結(jié)構(gòu)型式的節(jié)油器件I。經(jīng)測試，其輻射率見表2，80℃時，其輻射能分布示意圖見圖2。
將配方3#的紅外粉料600g與粘土900g，長石200g，石英300g配料制成注漿漿料，采用注漿成型方法，注成利用排氣管余熱的結(jié)構(gòu)形式的紅外陶瓷節(jié)油器件II，于1200℃燒制而成，產(chǎn)品抗彎強度為52MPa。經(jīng)測試其輻射率見表2。將節(jié)油器件II組裝于燃油裝置中，如圖3所示，其中，1水腔、2油腔、3出油口、4水腔通氣口、5排氣管、6常溫紅外陶瓷材料、7進油口。用該裝置進行試驗(1)試驗時間及條件時間1993年10月18日 開車時間下午100室溫21℃ 濕度81％大氣壓力102.1KPa 機型2135Ca燃油型號10#柴油(2)試驗裝置為增加紅外輻射器件的試驗用2135Ca柴油機。
(3)燃油節(jié)油情況見表3、表4及圖4。圖4為試驗油耗曲線，其中，1為不加燃油活化器的油耗曲線，2為推進特性曲線，3為加燃油活化器的油耗曲線。
綜上可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明紅外節(jié)油材料能夠輻射釋放出與燃油的吸收性能相適應(yīng)的紅外能量，使燃油有效地得到激化，顯著地提高燃燒效率，更好地達到節(jié)油目的，試驗結(jié)果看出，節(jié)油可達20％，由于試驗情況與實際情況有一定差距，在實際中，節(jié)油可達5～10％。
(2)由于燃油燃燒效率的提高，減少了尾氣中有害成分如CO、HC、NOx、SOx、Ox等的含量，減少了環(huán)境污染。
表2、紅外輻射節(jié)油器件的輻射率測試值 表4試驗油耗對比表格油耗單位、g/HP·h
表1測試結(jié)果表
表3試驗記錄表
權(quán)利要求
1.一種紅外節(jié)油材料，由陶瓷組分組成，其特征在于其主要組分為Fe2O3和MnO2或主要組分為ZrSiO4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)油材料，其特征在于其組成的重量百分比為Fe2O370～90％MnO25～20％Co2O31～20％
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)油材料，其特征在于其組成的重量百分比為Fe2O320～40％MnO230～50％ Co2O41～15％CuO 1～10％ Ni2O31～20％
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)油材料，其特征在于其組成的重量百分比為ZrSiO450～70％Fe2O31～10％CuO 1～10％Ni2O31～10％ Cr2O31～10％MnO21～10％
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外節(jié)油材料，屬于無機新材料領(lǐng)域，將一定組成的陶瓷材料用于燃油節(jié)油，該材料以Fe
文檔編號C04B35/36GK1141897SQ9511057
公開日1997年2月5日 申請日期1995年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
發(fā)明者何予臣, 魏美玲, 張純彥, 湯竑, 宋志鑌, 李從勤, 任衛(wèi), 崔文亮 申請人:國家建筑材料工業(yè)局山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院