[发明专利]高发射率红外节能辐射涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料，尤其涉及一种高发射率红外节能辐射涂料及其制备方法。

背景技术

现有的红外节能辐射涂料，广泛应用于工业炉窑，炉膛的内衬，炉膛内衬通常为耐火材料，如砖、耐火纤维、浇注料、金属炉膛内衬等，其发射率较低，在窑炉升温加热过程中，要吸收和逸散大量的热量，故能耗大，加热效率低。目前国内广泛采用远红外节能涂料，它的技术等级属于一般涂料，毫米级和微米级，采用传统黑体技术，耐高温的粘结性能差、在高温区存在发射率不高、涂层易老化、易粉化、寿命短的缺点。

直至现在，耐高温红外辐射节能涂料，远未达到理想，主要是耐高温性能差，使用寿命短。

发明内容

本发明旨在提供一种高发射率的红外节能辐射涂料。

本发明的高发射率红外节能辐射涂料，为由原料混合物制备得到的平均粒径2纳米以下的涂料，所述原料混合物包括以下重量份的各组份：

主体成份100～250份；

烧结剂6～15份；

粘结剂360～600份，

其中所述主体成份按重量份计包括以下各组份：氧化钇10～15份、氧化铬15～25份、氧化钴4～8份、氧化锆20～36份、氧化锰8～20份、碳化硅30～50份、氧化钛5～16份、氧化铝10～28份、铁粉10～25份。

可选的，为了在高温条件下，有助于涂料的陶瓷化，降低涂料的收缩率和热膨胀率，提高涂料的抗热震性，所述原料混合物按重量份计还包括堇青石7～14份、硼酸4～8份。

可选的，为了增加涂料的耐磨性，所述主体成份还包括以下重量份的各组份中的一种或两种以上：五氧化二钒5～14份、氮化硼6～18份、氧化硅5～10份。

可选的，所述烧结剂为膨润土、硅酸镁或高岭土中的一种或两种以上的混合物。

可选的，为了增加涂料的粘性，所述粘结剂为有机-无机复合粘结剂。

可选的，为了增加涂料的粘性，所述粘结剂按重量计包括以下各组份：

硅溶胶300～460份、羧甲基纤维素20～35份。

可选的，为了增加涂料的粘性，所述粘结剂按重量计还包括30-75份的高温复合胶溶液。

可选的，为了增加涂料的粘性，所述粘结剂按重量计还包括质量百分比含量25％的乙基硅酸10～30份。

可选的，所述高温复合胶溶液为用水热法合成的高温复合胶溶液，并且按重量百分比计组成如下：

本发明还提供了一种高发射率红外节能辐射涂料的制备方法，按以下步骤进行：将主体成份及烧结剂按配比均匀得混合物A；在混合物A干硬后煅烧4～6小时，然后迅速冷却至-30℃以下冷处理4～6小时后，再破碎、磨粉、气流粉碎至粒径0.4～0.5um的混合物B；将混合物B与粘结剂按配比混合均匀后，制得粘稠状悬浮流体，然后采用纳米化技术使涂料的平均粒度2.0纳米。

经实验，本发明的高发射率红外节能辐射涂料，发射率ε>0.96，发射率高，此外耐火温度能达到1850℃、抗热震性>30次、节能率>10%，使用寿命>6年，因此，具有较高的发射率、耐火性能好、耐磨性好、粘度高、节能，并且使用寿命长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例中，各原料配比为：

主体成份100kg、

硅酸镁6kg、

粘结剂360kg；

其中主体成份的配比为：氧化钇10份、氧化铬25份、氧化钴4份、氧化锆36份、氧化锰8份、碳化硅50份、氧化钛5份、氧化铝28份、铁粉10份。

其中粘结剂的配比为：羧甲基纤维素35份、硅溶胶300份；

以上主体成份100kg与硅酸镁6kg混合均匀后，球磨成粉，经4小时煅烧后，然后迅速冷却至-30℃冷处理4小时后，再破碎、磨粉、气流粉碎至平均粒径0.4um得备用料；将上述备用料与粘结剂360kg混合均匀，经超细化、纳米技术使涂料的平均粒度2.0纳米制成本实施例中的高发射率红外节能辐射涂料。

本实施例中的高发射率红外节能辐射涂料，用喷涂或涂刷方式、在辐射体内外表面形成厚度为0.30mm的涂层，经晾干、涂层的烧结固化后，就可以安装于炉膛内衬表面上。涂层的发射率达0.97，耐火温度1850℃，发射率不衰减，使用寿命达6年以上，节能率为13％。

实施例2

本实施例中，各原料配比为：

主体成份250kg、

硅酸镁15kg、