[發明專利]一種黑體輻射節能涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811011279.8
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109181375A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 吳豐容
• 申請（專利權）人: 吳豐容
• 主分類號: C09D1/04
• 分類號: C09D1/04;C09D7/61
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

本發明涉及一種黑體輻射節能涂料及其制備方法，按重量份包括硅酸鈉30?50份、水5?15份、氧化鐵5?10份、氧化銅10?20份、氧化鉻3?10份、氧化鋁5?10份、氧化鈰0?5份、氧化鈷1?10份、氧化鑭0?5份、分散劑0.5?1.5份。本發明利用黑體材料高吸收、高蓄熱；高輻射、高放熱的特點強化輻射換熱，減少輻射加熱能量消耗，減少燃料消耗，使鍋爐管、石化裂解爐和焦爐的熱效率提高，從而達到節能的目的。

技術領域

本發明涉及材料表面加工領域，主要涉及黑體輻射節能涂料，特別是涉及一種可以提高爐窯熱效率，從而達到節能的目的的黑體輻射節能涂料。

背景技術

我國工業窯爐及工業鍋爐是能源消耗的主體，而工業窯爐及工業鍋爐普遍存在熱效率低，能源浪費比較大的現象，進一步加劇了工業、民用能源需求快速增長導致的能源的短缺的問題。因而節能降耗是解決我國工業生產能源短缺的重要課題，尤其是中、高溫加熱爐及加熱設備是重點能耗裝置，它們的節能降耗是解決我國工業能源短缺的最佳途徑。針對工業窯爐及工業鍋爐普遍存在的能源有效利用率低，能源浪費大的問題，國內普遍采取多種節能措施用以減少能源資源的浪費，例如優化加熱爐筑爐材料，盡可能采用保溫效果好的輕質型保溫材料；采用涂料技術，例如遠紅外線節能涂料噴涂技術；改動爐膛的內部結構如降低爐膛高度、增設爐膛內隔墻以增加氣流擾動等；采用蓄熱式燃燒技術、預熱利用技術等進行煙氣余熱回收利用，而黑體輻射節能技術是近幾年來發展起來具有較高節能效果的節能技術。

黑體，是一個理想化的物體，能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會由任何的透射。隨著溫度上升，黑體所輻射出來的電磁波與光線則稱作黑體輻射遠紅外輻射線，是一種肉眼看不見的熱光，帶有一定的熱能，在800℃以下波段較長，在800℃以上時有較短遠紅外輻射線，很好的傳遞能量。通常情況下傳熱有三種模式，即對流、輻射、傳導。一般而言，當爐體溫度在900℃以上時，熱量傳遞以輻射為主，輻射傳熱是對流的15倍，占80％以上。根據基爾霍夫定律，材料的吸收率與發射率相等。當物體表面的發射率提高后，它的吸收熱量的能力也相應提高。由于在高溫條件下，熱量傳遞以輻射為主，當被加熱物體表面涂覆納微米高輻射覆層后，極大提高了被加熱體吸收和發射熱量的能力，在同樣的加熱條件下，由于傳熱能力的提高，必將大大提高熱能的利用效率，從而達到節能的目的。黑體輻射節能技術基本原理即是通過增大輻射傳熱面積，提高爐內的發射率，從而達到增強輻射傳熱，提高熱效率，實現節能減排的目的。因此黑體輻射節能涂料不污染環境、存放期長、粘接性能好、使用壽命長，施工方便、操作簡單，是一種全新型節能材料。

現有技術中，針對黑體輻射材料的研究很多。例如中國專利文件CN103275622A公開了一種用于黑體輻射元件的高溫粘結劑，用于工業窯爐和工業鍋爐內黑體輻射元件，由氧化鋁、氧化鈣、稀土氧化物、氧化鋯組成，所述稀土氧化物由氧化鑭、氧化釔和氧化鐠組成。其有利于對爐膛溫度在1500℃及以下的工業窯爐和工業鍋爐上推廣應用黑體輻射元件節能技術，應用中不破壞工業窯爐及工業鍋爐的基體，對所要粘結的材料粘結力強，在高溫中具有很好的抗腐蝕性，使用壽命長。CN103553548A公開了一種黑體用熱輻射涂料，所述涂料由下列組分組成：鋅鋁尖晶石粉25％，錳鋁尖晶石粉10％，鈦鐵礦粉10％，碳化硼5％，氧化鐵3％，脫硅鋯粉2％，粘合劑25％，黃糊精0.5％，其余為溶劑；其中，所述粘合劑由磷酸二氫鋁和磷酸二氫鎂按重量比1:1混合組成；磷酸二氫鋁的密度1.1-1.46之間，磷酸二氫鎂的密度在1.1-1.35之間；所述溶劑選自硅溶膠、水的一種或兩種。上述節能技術雖然也取得一些節能效果，但其效果非常有限。

針對現有技術中節能效果不佳的問題，有待發明一種節能效率高的節能涂料，同時保護窯爐爐襯表面，延長爐體使用壽命，提高熱效率。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中的技術缺陷，從而提供一種節能效率高的黑體輻射節能涂料，該節能涂料同時保護窯爐爐襯表面，延長爐體使用壽命，提高熱效率。