[发明专利]高能量红外线辐射加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外辐射加热器，具体地，本发明涉及一种高能量红外线辐射加热器。

背景技术

涂料覆盖于基体表面后，由液态或熟料固体粉末状态转变成致密完整的固体涂膜的过程称为涂层或涂膜的干燥或固化。

涂层干燥是涂漆施工的主要环节之一，只有最终形成固化的连续涂层之后，涂料才能发挥它的各种功能。只有选择正确的干燥方式和工艺，才能得到理想的预期涂层，完成涂料施工的整个工艺要求。涂层干燥工艺除了影响涂料施工的效果之外，由于它是一个耗能高、耗时长的过程，因而对涂料施工的效率和经济性也有重大影响。

涂层的干燥过程一般是由液态变为固态，黏度逐渐增加，性能逐渐达到规定要求的过程。变化过程经历表面干燥、半干燥、完全干燥三个阶段。

(1)表面干燥：是涂膜丛可流动的状态干燥到用手指轻触涂膜时手指上不沾漆但感到涂膜发黏、涂膜上留有指痕的阶段。

(2)半干燥，是用手指轻压涂膜时能不留指纹的干燥状态，是一种半硬的干燥状态。

(3)完全干燥，是用手指强压涂膜也不留指纹，用手指磨擦涂膜也不留伤痕的干燥状态，此时涂膜能抗压、耐打磨。但不同涂膜完全干燥的标准往往还有具体要求，标准的方法是测试涂膜的硬度等力学性质来判断涂膜的干燥或固化程度。

根据干燥时的具体条件可分为自然干燥、加热干燥和特种干燥三种情况。红外线辐射干燥是常用的加热干燥方式之一。

众所周知，红外辐射按其辐射波长可以分为三个波段，近红外波段其波长为750nm-2500nm，辐射体温度为2000-2200℃，热元件启动时间为1-2秒，辐射源呈光亮色；中红外波段其波长为2500nm-4000nm，辐射体温度为800-900℃，热元件启动时间为60-90秒，辐射源呈暗红色；远红外波段其波长为4-50um，辐射体温度400-600℃，热元件启动时间为15分钟，辐射源呈暗色。应用在工业上的红外辐射加热器，对不同的被加热工件，其加热及吸收红外辐射波长各不相同，于是红外辐射加热器提供的波长必须与工件加热及吸收所需的波长相互匹配，才能达到预期的效果，其性能指标包含节能效果，升温及降温快速，红外辐射加热器使用寿命等。

各国研制的高发射率红外辐射器所使用的材料多为陶瓷材料。根据振动对称性原则，粒子振动时的对称性越低，偶极矩的变化就越大，其红外辐射就越强。由于陶瓷材料多原子组成的分子结构在振动过程中易改变分子的对称性而使偶极矩发生变化。因此，许多陶瓷材料都具有较高的发射率。陶瓷材料还具有耐酸碱、抗腐蚀、抗氧化、耐高温等优良性能。所以红外辐射陶瓷材料越来越受到人们的重视。

20世纪60～70年代，美国、日本等对SiO₂、Fe₂O₃等具有优良辐射特性的化合物单晶材料进行了理论研究；由于SiO2在高温下容易被氧化而使得在使用过程中红外发射率降低，英国HethertBeven公司与欧、澳联营推出的Enecoat红外辐射涂料产品，将SiO2和化学添加剂混合，经预烧结后，添加剂可以在碳化硅表面形成二氧化硅保护膜，可有效防止碳化硅的高温氧化，延长其使用寿命。但是单一材料的发射率随波长不断变化，物体的发射与吸收也都呈现出一定的选择性。选择在不同波段分别具有高发射率的填料进行复合化，使得涂料在不同的温度和波长范围内有着高发射率。

高红外辐射加热技术是20世纪90年代发展起来的一种红外辐射新技术。远红外加热技术是在辐射器的红外辐射光谱与被照射涂膜的吸收光谱相匹配的理论基础上发展起来的。研究表明，涂膜的吸收波长敏感区多处于远红外波段，所以选用远红外加热器有利于加速涂膜的固化。但远红外辐射的明显缺点在于辐射的能量密度低。在工业应用中又很难达到最佳匹配，所以许多场合它的实际应用效果并不好。而高红外辐射技术时刻瞬间提供高强度、高能量和高密度的全波段红外辐射的新技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高能量红外线辐射加热器，并且其具有启动时间短、发射全波段红外线的特点，特别适合用于用来对涂漆和涂料进行干燥或固化。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：