[發(fā)明專利]一種紅外輻射涂料及其制備方法和一種紅外輻射涂層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310271740.4
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103305039A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙立英;廖應(yīng)峰;王剛;劉平安;李正曦;陳進
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東新勁剛新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D129/14;C09D7/12
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金和涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外輻射涂料及其制備方法和一種紅外輻射涂層。

背景技術(shù)

煉鐵高爐熱風(fēng)爐的作用是將鼓風(fēng)加熱到一定溫度，用以提高高爐的效益和效率。煉鐵廠高爐熱風(fēng)爐一般采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度，格子磚先吸收燃燒室高溫?zé)煔獾妮椛錈崃浚岣邿犸L(fēng)爐蓄熱室溫度，然后通入冷風(fēng)，經(jīng)格子磚加熱到1150～1250?℃后送至煉鐵廠。如何提高風(fēng)溫是高爐冶煉的關(guān)鍵技術(shù)，常用的方法是混燒高熱值煤氣，增加熱風(fēng)爐格子磚的換熱面積，改變格子磚的材質(zhì)、密度等方法來提高風(fēng)溫。

隨著材料制備技術(shù)和紅外輻射機理研究的不斷發(fā)展，材料設(shè)計及其復(fù)合技術(shù)給紅外輻射材料的研制注入了新的活力。國內(nèi)外大量的研究和實際應(yīng)用表明，在工業(yè)爐窯內(nèi)壁上涂覆紅外輻射涂料，可以提高爐窯內(nèi)壁的黑度、改善爐內(nèi)熱交換、提高物料與輻射波的匹配性、減少熱損失等，從而提高爐窯的熱效率，該類涂料是工業(yè)爐窯節(jié)能降耗、簡便易行的有效措施之一。目前國外性能較好的紅外節(jié)能原材料主要采用輻射率較高的過渡金屬氧化物、氮化物、碳化物和硼化物的多元體系，紅外輻射材料的開發(fā)重點主要集中在通過高溫?zé)Y(jié)提高紅外輻射率方面。然而，由于紅外輻射涂料的成本較高，簡單的將各種紅外輻射粉料直接通過機械混合方式的工藝方法難以從根本上控制涂層中紅外輻射組分的組成與結(jié)構(gòu)，造成涂層的紅外輻射性能與節(jié)能效果產(chǎn)生波動，涂層的抗熱震性未得到有效的解決，實際應(yīng)用中涂層經(jīng)常出現(xiàn)脫落等問題，影響了其推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的紅外輻射涂料存在的成本高、涂層的抗熱震性較差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種紅外輻射涂料，所述紅外輻射涂料由組分A與組分B按重量比為1：（1～2）混合而成；

其中，所述組分A中含有具有穩(wěn)定尖晶石結(jié)構(gòu)的陶瓷粉料和高溫膨脹調(diào)節(jié)劑，所述高溫膨脹調(diào)節(jié)劑選自莫來石和/或堇青石；

所述組分B中含有磷酸鹽和水性樹脂。

本發(fā)明還提供了所述的紅外輻射涂料的制備方法，包括按各組分按比例混合均勻即可。

最后，本發(fā)明一種紅外輻射涂層，所述紅外輻射涂層通過將本發(fā)明提供的紅外輻射涂料涂覆至耐火基材表面形成。

本發(fā)明提供的紅外輻射涂料，通過采用具有尖晶石結(jié)構(gòu)的陶瓷粉料與高溫膨脹調(diào)節(jié)劑復(fù)配，一方面能保證涂料具有穩(wěn)定的高紅外輻射率，另一方面能降低原材料成本，調(diào)整涂層與耐火材料熱膨脹系數(shù)的匹配性，同時采用磷酸鹽和水性樹脂復(fù)配體系，使得涂層中形成有蜂窩狀微細通孔，與耐火材料材料形成滲態(tài)結(jié)合，提高涂層的蓄熱能力和耐熱震穩(wěn)定性。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種紅外輻射涂料，所述紅外輻射涂料由組分A與組分B按重量比為1：（1～2）混合而成；

其中，所述組分A中含有具有穩(wěn)定尖晶石結(jié)構(gòu)的陶瓷粉料和高溫膨脹調(diào)節(jié)劑，所述高溫膨脹調(diào)節(jié)劑選自莫來石和/或堇青石；

所述組分B中含有磷酸鹽和水性樹脂。

本發(fā)明提供的紅外輻射涂料，通過采用具有尖晶石結(jié)構(gòu)的陶瓷粉料與高溫膨脹調(diào)節(jié)劑復(fù)配，一方面能保證涂料具有穩(wěn)定的高紅外輻射率，另一方面能降低原材料成本，調(diào)整涂層與耐火材料熱膨脹系數(shù)的匹配性，同時采用磷酸鹽和水性樹脂復(fù)配體系，使得涂層中形成有蜂窩狀微細通孔，與耐火材料材料形成滲態(tài)結(jié)合，提高涂層的蓄熱能力和耐熱震穩(wěn)定性。

本發(fā)明中，所述陶瓷粉料可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見的各種過渡金屬氧化物、氮化物、碳化物和硼化物的多元體系，本發(fā)明沒有特殊限定。優(yōu)選情況下，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，本發(fā)明中，所述陶瓷粉料具有尖晶石結(jié)構(gòu)，其由過渡金屬氧化物燒結(jié)得到，其中，所述過渡金屬氧化物選自MnO₂、Fe₂O₃、CuO、Co₂O₃、Cr₂O₃、NiO中的一種或多種。所述陶瓷粉料的粒徑≥320目，但不局限于此。

優(yōu)選情況下，所述組分A中，陶瓷粉料的含量為40~60wt%，莫來石的含量為0~60wt%，堇青石的含量為0~60wt%，且莫來石與堇青石的含量不同時為0。