專利名稱：一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外輻射涂料。
背景技術(shù)：
過(guò)去的熱交換器領(lǐng)域?yàn)榱斯?jié)省能源，采用的是保溫層以防止熱能損失，已經(jīng)采用多年，但使用領(lǐng)域受到限制，節(jié)能效果有限，還有的為增加紅外輻射采用等離子噴涂陶瓷膜。二十世紀(jì)70年代后，在工業(yè)上也用紅外涂料。上述各項(xiàng)技術(shù)在熱沖擊、輻射率、附著力、成型性或成本上都不同程度存在問(wèn)題涂層熱沖擊性差、易剝離、成本也高，熱輻射率低，不能真正節(jié)約能源，工藝性不好，預(yù)先復(fù)制涂膜工藝復(fù)雜，許多場(chǎng)合不適合。世界上每年有相當(dāng)數(shù)量的金屬被腐蝕掉，例如在鍋爐內(nèi)裝置的水冷壁管，如果裸露工作，則使用壽命很短，爐內(nèi)氣體，包括各種氧化物、硫化物氣體對(duì)金屬腐蝕，尤其在高溫下十分嚴(yán)重，縮短爐體的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有紅外涂料層熱沖擊性差、易剝離、成本高、熱輻射率低、不能真正節(jié)約能源，工藝性不好的問(wèn)題，提供一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料。本發(fā)明具有耐熱性和耐熱沖擊性好，紅外輻射率高，工藝性好，附著力強(qiáng)，耐腐蝕，成本低的特點(diǎn)。本發(fā)明按重量百分比由輻射體15～25％、添加劑35～45％和粘料35～45％制成，所述輻射體由固溶的二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的氧化物粒子(稱ZMF)組成；所述添加劑是由碳化硅、四氮化三硅、高嶺土或納米二氧化鈦它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的粒子組成；所述粘料由硅酸鹽溶液和PVA、CMC當(dāng)中任何一種或兩種溶液組成，硅酸鹽溶液占粘料總重量的97～98％，PVA、CMC占粘料總重量的2～3％；PVA和CMC同時(shí)用的重量比為1∶1。所述二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣以及碳化硅、四氮化三硅或高嶺土的粒度為200～300目。本發(fā)明的制作方法是按重量百分比將輻射體15～25％、添加劑35～45％和粘料35～45％混合攪拌均勻即可。填料中的納米二氧化鈦經(jīng)鋯質(zhì)包覆的粉體作為填料。改性硅酸鹽溶液經(jīng)過(guò)脲素或脲醛樹(shù)脂中的一種或兩種進(jìn)行增粘處理，改性硅酸鹽溶液與脲素或脲醛的重量比為100∶1～3。脲素和脲醛樹(shù)脂的重量比為1∶1。由上述物質(zhì)制成的涂料，在金屬、耐火材料的某一種底材上涂刷，干燥后形成的圖層具有紅外輻射功能，在燃燒的各種爐室內(nèi)使用后可節(jié)約燃料，提高熱效率。光照射到物質(zhì)上，光的反射、透過(guò)、吸收同時(shí)發(fā)生。反射光、透過(guò)光、吸收光對(duì)入射光的強(qiáng)度比為反射率γ、透過(guò)率τ、吸收率α，α、τ、γ的和是1，即γ+τ+α＝1。根據(jù)吉爾霍夫法則，吸收率α與輻射率ε相等，所以，γ+τ+ε＝1。在實(shí)施的鍋爐水冷壁金屬管上光無(wú)法通過(guò)，因此γ+α＝γ+ε＝1。因?yàn)檫@種輻射體的反射率γ很低，所以從公式中可以看出，吸收率α，即輻射率ε越高，性能就越好。由于涂料內(nèi)部使用了折射率不同的粒子在其中分散，光在涂層中被散亂、吸收，金屬底材上涂刷的涂層光的吸收率高，輻射率就高。該種輻射體減少傳熱面灰垢厚度，使灰垢層熱阻減少，爐內(nèi)受熱面?zhèn)鲗?dǎo)熱量增加。涂料中的有機(jī)成分分解、揮發(fā)的痕跡處形成許多微孔，由于急劇的熱沖擊，涂層膨脹、收縮，在上述的微孔處能夠吸收緩和應(yīng)力。因此，由于熱沖擊使涂層剝離的現(xiàn)象不易發(fā)生。將本發(fā)明的涂料涂在鍋爐的水冷壁外面，涂層厚度在0.1～0.2mm，采用固化工藝為50℃/1h+150℃/2h+250℃/2h，在現(xiàn)場(chǎng)施工不易操作時(shí)，可自然干燥24～48小時(shí)，然后可升溫開(kāi)爐工作。本發(fā)明的有益效果是1、涂層耐熱性好，耐熱沖擊性能好，700℃溫度與室溫條件下循環(huán)15次以上，涂層不剝落，抗腐蝕，延長(zhǎng)爐體壽命；2、紅外輻射率高，ε達(dá)0.88以上，可以節(jié)煤、電、氣5％以上；3、附著力強(qiáng)，對(duì)金屬粘附性好；4、用于鍋爐上可使排煙溫度降低，掛灰量減少，水冷壁上積灰垢變薄，變松散；5、采用工藝為涂裝方法，成型性好，材料及工藝成本低。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式按重量百分比由輻射體15～25％、添加劑35～45％和粘料35～45％制成，所述輻射體由固溶的二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的氧化物粒子(稱ZMF)組成；所述添加劑是由碳化硅、四氮化三硅、高嶺土或納米二氧化鈦它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的粒子組成；所述粘料由硅酸鹽溶液和PVA、CMC當(dāng)中任何一種或兩種溶液組成，硅酸鹽溶液占粘料總重量的97～98％，PVA、CMC占粘料總重量的2～3％；PVA和CMC同時(shí)用的重量比為1∶1。所述二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣以及碳化硅、四氮化三硅或高嶺土的粒度為200～300目。改性硅酸鹽溶液經(jīng)過(guò)脲素或脲醛樹(shù)脂中的一種或兩種進(jìn)行增粘處理，改性硅酸鹽溶液與脲素或脲醛樹(shù)脂的重量比為100∶1～3。脲素和脲醛樹(shù)脂的重量比為1∶1。本實(shí)施方式的制作方法是按重量百分比將輻射體15～25％、添加劑35～45％和粘料35～45％混合攪拌均勻即可。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式按重量百分比由輻射體15％、添加劑40％和粘料45％制成。其它組成和方法與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式按重量百分比由輻射體25％、添加劑35％和粘料40％制成。其它組成和方法與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式按重量百分比由輻射體20％、添加劑45％和粘料35％制成。其它組成和方法與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式按重量百分比由輻射體20％、添加劑40％和粘料40％制成。其它組成和方法與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于按重量百分比它由輻射體15～25％、添加劑35～45％和粘料35～45％制成，所述輻射體由固溶的二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的氧化物粒子組成；所述添加劑是由碳化硅、四氮化三硅、高嶺土或納米二氧化鈦它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的粒子組成；所述粘料由硅酸鹽溶液和PVA、CMC當(dāng)中任何一種或兩種溶液組成，硅酸鹽溶液占粘料總重量的97～98％，PVA、CMC占粘料總重量的2～3％；所述二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣以及碳化硅、四氮化三硅或高嶺土的粒度為200～300目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于硅酸鹽溶液經(jīng)過(guò)脲素或脲醛樹(shù)脂中的一種或兩種進(jìn)行增粘處理，硅酸鹽溶液與脲素或脲醛樹(shù)脂的重量比為100∶1～3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于脲素和脲醛樹(shù)脂的重量比為1∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于按重量百分比由輻射體15％、添加劑40％和粘料45％制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于按重量百分比由輻射體25％、添加劑35％和粘料40％制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于按重量百分比由輻射體20％、添加劑45％和粘料35％制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于按重量百分比由輻射體20％、添加劑40％和粘料40％制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，其特征在于PVA和CMC同時(shí)用的重量比為1∶1。
全文摘要
一種基于紅外輻射體的抗腐蝕、節(jié)能涂料，它涉及一種紅外輻射涂料。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有涂料層熱沖擊性差、易剝離、成本高、熱輻射率低、不能真正節(jié)約能源，工藝性不好的問(wèn)題。本發(fā)明按重量百分比由固溶的二氧化鋯、二氧化鈦、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈰、二氧化錳或氧化鈣它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的氧化物粒子15～25％、由碳化硅、四氮化三硅、高嶺土或納米二氧化鈦它們?nèi)我鈨煞N或兩種以上的粒子35～45％、硅酸鹽溶液和PVA、CMC當(dāng)中任何一種或兩種溶液35～45％制成。本發(fā)明涂層耐熱性好，耐熱沖擊性能好，700℃溫度與室溫條件下循環(huán)15次以上，涂層不剝落，抗腐蝕；紅外輻射率高，ε達(dá)0.88以上，可以節(jié)煤、電、氣5％以上；采用工藝為涂裝方法，成型性好。
文檔編號(hào)C09D7/12GK1775870SQ20051012731
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者孫學(xué)明, 那維君, 邢玉清 申請(qǐng)人:孫學(xué)明