一种高温红外线辐射涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温红外线辐射涂料及其制备方法，包括以下组分：Fe

A high temperature infrared radiation coating and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种高温红外线辐射涂料及其制备方法
本专利技术属于红外涂料
，尤其涉及一种高温红外线辐射涂料及其制备方法。
技术介绍
红外辐射是波长在0.76μm～1000μm范围内的电磁波，热效应是其基本特征，红外辐射加热具有均匀快速加热、高效利用能源的优点。将红外辐射涂料应用在工业窑炉耐火材料内壁或蓄热器、热交换器的表面，可以有效提高炉内参与辐射传热物体表面的红外辐射能力及其光谱特性，增强炉内的辐射传热效率，改善窑炉内部温度的均匀性，促进加热、蓄热、热交换等过程的进行，提高工业窑炉使用过程中能源利用的有效性，并具有减少有害气体排放、降低排放烟气温度、延长工业窑炉使用寿命等良好的综合效益。红外辐射涂层与基体的牢固结合是发挥其节能功能的前提。目前我国的红外辐射涂料主要用于耐火材料基体表面，且时常出现涂层脱落的现象，此外红外辐射涂料在金属基体表面的应用尚比较困难，并且也往往出现严重的脱落现象，严重限制了涂料效果的发挥而且在使用过程中涂层从基体表面涂层脱落的现象还比较常见。究其原因认为一方面是涂层与基体的粘接力不大，牢固性不够，另一方面是涂层与基体之间的热膨胀性能相差过大，抗热震性能差，导致涂层与基体接触面上热应力较大，引起涂层脱落。这已经成为影响红外辐射节能涂料推广应用的重要原因。如何提高涂层红外辐射性能的稳定性、涂层与基体结合的牢固性是业界亟待解决的技术问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种高温红外线辐射涂料及其制备方法，涂层表面致密，具有优良的红外辐射性能和高温稳定性，能与耐火材料、金属等基体牢固结合，在高温下长期使用不易开裂，不易脱落，耐腐蚀，高抗热震性能。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种高温红外线辐射涂料，包括以下组分：Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3、Cr2O3、Al2O3、SiO2、粘接剂和水，其中各组分的组分含量按重量份计为：Fe2O3：15份－92份、MnO2：10份－88份、CuO：2份－57份、Co2O3：0份－42份、Cr2O3：12份－77份、Al2O3：11份-100份、SiO2：7份－100份、粘接剂0份-60份和水：0份-150份。优选地，所述各组分的组分含量按重量份计为：Fe2O3：15份－64份、MnO2：27份－58份、CuO：7份－36份、Co2O3：5份－42份、Cr2O3：19份－59份、Al2O3：21份-63份、SiO2：12份－71份、粘接剂0份-45份和水：0份-100份；优选地，所述粘接剂包括硅酸钠、铝酸钠、硅酸铝、硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种以上的混合物；优选地，包括如下步骤：(1)准备原料配方以组分重量份数计：Fe2O3：15份－92份、MnO2：10份－88份、CuO：2份－57份、Co2O3：0份－42份、Cr2O3：12份－77份、Al2O3：11份-53份、SiO2：7份－62份、粘接剂：0-60份和水：0份-150份；(2)将上述原料混合加入球磨机，球磨1-3小时，过275-325目筛，得到干燥物；(3)将步骤(2)得到的干燥物在0.01MPa-50MPa下压制成型后，在1000℃-1400℃气氛下烧成1-6小时，粉碎，过200-325目筛，得到涂料粉体；优选地，所述步骤(1)中水的组分大于0时，步骤(2)之前增设有干燥工序；优选地，所述步骤(2)中的球磨工序为干法球磨或湿法球磨；优选地，所述步骤(3)中烧成气氛为氧化气氛或还原气氛；优选地，所述涂料的涂覆厚度为0.05mm-2.5mm。本专利技术提供的，具有如下有益效果：1.Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3、Cr2O3、Al2O3、SiO2在涂层抗热震性上相互促进，所制备的红外节能材料的发射率最高达到0.97，具有良好的高温稳定性，且在不同温度和波长下，其发射率具有互补性，大大提高粘结剂与金属基体和高温窑炉基体间的结合力，有效避免涂层脱落，具有良好的理化性能，延长涂层使用寿命。2.Cr2O3热膨胀系数远低于普通过渡金属氧化物，与Al2O3、SiO2等相结合可以更好的降低涂料的热膨胀系数，以适应不同基体的要求，大大增强抗热震性能，克服热循环过程中的剥落。3.粘结剂除了自身性质对基体的附着力大，还可与其他原料很好的相互适应，将其牢固的粘接于与金属或非金属基体表面上，大大提高与金属基体和高温窑炉基体间的结合力，有效避免涂层脱落。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。实施例1：(1)按组分重量份数计，将40份Fe2O3、10份MnO2、5份CuO、5份Co2O3、15份Cr2O3、50份Al2O3、20份SiO2、100份水混合加入球磨机中，湿法球磨1小时，过325目筛，干燥；(2)将上述干燥物在0.01MPa下压制成型后，在1050℃还原气氛下烧成2小时，经粉碎，过250目筛，制得涂料。在高铝砖表面涂覆2mm制备抗热震性实验的涂层试样，将涂层试样放入炉温为1100℃的炉内加热，并保温均热30min后取出涂层试样进行水淬，经水淬冷35次，涂料不脱落、不开裂。所制涂料在整个红外波段范围内发射率达到0.92。热膨胀系数3.0×10-6/℃，将其用于炉衬为耐火材料的实验用电炉上，升温时间缩短了25％。对比例1：(1)按组分重量份数计，将40份Fe2O3、10份MnO2、5份CuO、5份Co2O3、10份TiO2、5份ZnO、50份Al2O3、20份SiO2、100份水混合加入球磨机中，湿法球磨1小时，过325目筛，干燥，得到干燥物；(2)将步骤(1)得到干燥物在0.01MPa下压制成型后，在1050℃还原气氛下烧成2小时，经粉碎，过250目筛，制得涂料。在高铝砖表面涂覆2mm制备抗热震性实验的涂层试样，将涂层试样放入炉温为1100℃的炉内加热，并保温均热30min后取出涂层试样进行水淬，经水淬30次，涂料不脱落、不开裂。所制涂料在整个红外波段范围内发射率达到0.87。热膨胀系数3.4×10-6/℃。结果表明，采用TiO2、ZnO取代Cr2O3，使涂层的抗热震性和发射率大大降低。实施例2：(1)按组分重量份数计，将22份Fe2O、47份MnO2、20份CuO、15份Co2O3、67份Cr2O3、19份Al2O3、81份SiO2混合加入球磨机中，干法球磨1.5小时，过275目筛；(2)将步骤(1)所得物料在20MPa下压制成型后，在1200℃还原气氛下烧成1小时，经粉碎，过250目筛，制得涂料。在硅砖表面涂覆1.5mm制备抗热震性实验的涂层试样，将涂层试样放入炉温为1000℃的炉内加热，并保温均热30min后取出涂层试样进行水淬，经水淬冷38次，涂料不脱落、不开裂。所制涂料在整个红外波段范围内发射率达到0.93。热膨胀系数2.9×10-6/℃。将其用于工业标准辐射元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温红外线辐射涂料，其特征在于，包括以下原料组分：Fe

【技术特征摘要】
1.一种高温红外线辐射涂料，其特征在于，包括以下原料组分：Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3、Cr2O3、Al2O3、SiO2、粘接剂和水，其中各组分的组分含量按重量份计为：Fe2O3：15份－92份、MnO2：10份－88份、CuO：2份－57份、Co2O3：0份－42份、Cr2O3：12份－77份、Al2O3：11份-100份、SiO2：7份－100份、粘接剂0份-60份和水：0份-150份。


2.根据权利要求1所述的一种高温红外线辐射涂料，其特征在于，所述各组分的组分含量为：Fe2O3：15份－64份、MnO2：27份－58份、CuO：7份－36份、Co2O3：5份－42份、Cr2O3：19份－59份、Al2O3：21份-63份、SiO2：12份－71份、粘接剂0份-45份和水：0份-100份。


3.根据权利要求2所述的一种高温红外线辐射涂料，其特征在于，所述粘接剂包括硅酸钠、铝酸钠、硅酸铝、硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种以上的混合物。


4.根据权利要求1-3任一所述的一种高温红外线辐射涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)准备原料配方以组分重量份数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张崇关，
申请(专利权)人：张崇关，
类型：发明
国别省市：山东;37