[發(fā)明專利]帶有金屬陶瓷納米涂層的熱動(dòng)力系統(tǒng)

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108265293A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海美橋科材料科技有限公司
• 主分類號: C23C30/00
• 分類號: C23C30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種高溫加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的熱動(dòng)力系統(tǒng)，特別是帶有金屬陶瓷納米涂層的系統(tǒng)。包括高溫基材管道、高溫基材爐膛、金屬陶瓷納米涂層材料，金屬陶瓷納米涂層材料噴涂于高溫基材管道和高溫基材爐膛的表面，形成排列有序的無機(jī)納米涂層。本發(fā)明改變了金屬基材表面的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，僅0.05mm厚度的涂層能顯著提高金屬基材各方面的性能水平，使其具有更好的導(dǎo)熱性、耐高溫性、耐腐蝕和耐磨損性能，金屬陶瓷納米涂層通過化學(xué)鍵力與基材緊密結(jié)合，保護(hù)金屬基材免受氧化和腐蝕。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，機(jī)構(gòu)簡單，適用于工業(yè)設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、船舶動(dòng)力設(shè)備、民間供暖設(shè)備中熱動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種屬于高溫加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的熱動(dòng)力系統(tǒng)，特別是一種帶有金屬陶瓷納米涂層的熱動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)實(shí)踐中，金屬材料的導(dǎo)熱性能成為了工業(yè)技改的需要解決的主要難題之一。材料科技的發(fā)展給現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展提供了重要支柱。近些年來國際上多家科技企業(yè)在研發(fā)、制備新型鋼材上取得了一定的進(jìn)展，但出于商業(yè)及國際間的保密原因，往往開發(fā)的成果也只能在很小的范圍中得到應(yīng)用。金屬陶瓷是一種由金屬或合金與一種或多種陶瓷相組成的的復(fù)合材料。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導(dǎo)熱性和良好的熱穩(wěn)定性，又具有陶瓷的耐高溫、耐腐蝕和耐磨損等特性。廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室的火焰噴口等領(lǐng)域的超高性能開發(fā)。

我們知道，工業(yè)生產(chǎn)中依賴于各種燃料制造動(dòng)力。在這些燃料中，具有高熱值的高硫煤、含硫的燃油等長期供應(yīng)于各種鍋爐設(shè)備中使用。然而、高硫含量帶來了非常大的負(fù)面作用，造成爐內(nèi)高溫腐蝕、積灰結(jié)渣等現(xiàn)象十分嚴(yán)重，并且造成鍋爐管吸熱性能嚴(yán)重降低，排煙溫度升高，SO₂、NO₂排放量高，形勢異常嚴(yán)峻。積灰結(jié)焦和爐渣問題長期以來就像鍋爐的頑癥，長期以來多靠人工、高壓水槍噴除，但產(chǎn)生熱應(yīng)力沖擊、管路破壞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重安全事故。而一些國內(nèi)的防結(jié)焦產(chǎn)品，去除結(jié)焦結(jié)渣不當(dāng)，可能會(huì)砸壞水冷壁管，造成非常嚴(yán)重的安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種帶有金屬陶瓷納米涂層的熱動(dòng)力系統(tǒng)，將含有金屬陶瓷復(fù)合相的涂層材料噴涂于高溫基材表面之后，可在基材表面沉積的排列有序的無機(jī)涂層，改變了金屬基材表面的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，將金屬基材的性能顯著提高，具有更好的導(dǎo)熱性、耐高溫性、耐腐蝕和耐磨損性能，且在高溫下長久使用不會(huì)發(fā)生爆裂、剝落和開裂現(xiàn)象。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括高溫基材管道、高溫基材爐膛、金屬陶瓷納米涂層材料，金屬陶瓷納米涂層材料噴涂于高溫基材管道和高溫基材爐膛的表面，形成排列有序的無機(jī)納米涂層，無機(jī)納米涂層為連續(xù)致密的抗氧化膜層；金屬陶瓷納米涂層材料與基材見形成化學(xué)鍵力并與基材緊密結(jié)合；高溫基材由一種金屬或多種合金組成；金屬陶瓷納米涂層厚度為0.01mm至2mm，最高耐溫為1300攝氏度。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，高溫基材管道和高溫基材爐膛為工業(yè)設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、船舶動(dòng)力設(shè)備、民間供暖設(shè)備中的高溫傳熱管道和高溫放熱爐膛。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為：設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，為工業(yè)、電站、商用、民用等鍋爐的技術(shù)改造和技術(shù)升級提供了獨(dú)特的解決方案。其對于現(xiàn)有的燃煤鍋爐，它可以消除高硫煤帶來的高溫腐蝕、結(jié)焦結(jié)渣等一系列問題，并且將燃煤量降低5%、將鍋爐的傳熱性能提高15%以上，增加了發(fā)熱量。從長遠(yuǎn)來看，可以彌補(bǔ)采用低硫煤作為燃料的發(fā)熱量的不足，從而也降低SO₂、NO₂的排放，改善了環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、發(fā)電鍋爐，2、粉煤燃燒器，3、過熱器，4、省煤器，5、空氣預(yù)熱器，6、金屬陶瓷納米涂層。

具體實(shí)施方式