[發明專利]高能熱輻射吸收材料

在審

• 申請號: 202010780981.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111908912A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 小倉豊史;劉秀英;劉洪利
• 申請（專利權）人: 天津泰久新科技有限公司
• 主分類號: C04B35/46
• 分類號: C04B35/46;C04B35/622;C22C29/12
• 代理公司: 天津盈佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12224
• 代理人: 孫寶蕓

本發明公開了一種高能熱輻射吸收材料，用于各種高溫工業爐內壁涂裝以達到節能效果，所述高能熱輻射吸收材料由含有氧化鈦的材料或者含有氧化鈦和還原氧化鈦混合物的材料與錳酸鐵混合而成。以本發明提供的新型高能熱輻射吸收材料制作的涂料發射率超過0.9ca，為了實現高溫工業爐內的穩定高溫，必須有效的提高還原氧化鈦的含量，而本發明由于錳酸鐵類材料的加入，有效的使基材中氧化鈦向還原氧化鈦轉換，實現高能熱輻射，確保穩定的爐內高溫。

技術領域

本發明屬于涂料領域，具體涉及一種高能熱輻射吸收材料。

背景技術

高能熱輻射吸收材料應用于以化學反應爐為首的加熱爐等各種高溫窯爐內體表面的涂覆，以提高輻射傳熱。常規的高能熱輻射吸收材料是以碳化硅(SiC)、亞鉻酸鹽(Cr₂O₃)和氧化鈦(TiO₂)為基料。首次商用化的是以碳化硅為基料的高能熱輻射吸收材料，例如，株式會社日本熱放射材料研究所的H.R.C.III，該產品適用的爐內溫度范圍高達800℃以內，但當周圍溫度一旦超過800℃，碳化硅便受熱氧化變白，導致熱輻射性能顯著下降。為滿足提高爐內溫度的需求，接下來商用化的便是以鉻鐵礦為基料的高能熱輻射吸收材料，例如，株式會社日本熱放射材料研究所出售的H.R.C.，該產品的爐內溫度適用范圍為600℃～1000℃，但當周圍溫度超過1000℃時，亞鉻酸鹽便發生會發生化學反應，產生六價鉻化合物，而六價鉻化合物具有含劇毒的致命缺陷，目前很少被使用。

代替鉻鐵礦商用化的是以氧化鈦為基料的高能熱輻射吸收材料，例如，株式會社日本熱放射材料研究所出售的H.R.C.II，該高能熱輻射吸收材料的基料是氧化鈦，在H₂或CO₂環境的爐腔(缺氧狀態)內，產生還原氧化鈦(Ti₂O₃、Ti₃O₅……Ti_nO_2n-1)，比氧化鈦更能吸收近紅外線，其高輻射特性使得爐內輻射傳熱大幅度劇增，范圍高達1200℃。

天然氧化鈦，即非純氧化鈦，含還原氧化鈦的含量較多，但作為高能熱輻射吸收材料，由于還原氧化鈦的含量不同，其熱輻射特性相異，爐內到達的熱平衡狀態，以及所定的輻射傳熱特性的時間也相異，有著難以保證性能穩定的技術問題。另外，天然氧化鈦所含的還原氧化鈦還存在著會根據使用條件轉化成氧化鈦，例如發生如下式反應，導致爐內的熱傳遞效果下降，爐內溫度變低的問題。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中存在的含氧化鈦或者氧化鈦與還原氧化鈦混合物的材料為基料的高能熱輻射吸收材料，因基料中還原氧化鈦含量不同，爐內達到熱平衡狀態(所期待的爐內溫度)的時間有變動，同時存在由某種原因使得還原氧化鈦轉化回氧化鈦，導致爐內熱傳遞效果(爐內溫度)降低的缺點而提出的，其目的是提供一種高能熱輻射吸收材料。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高能熱輻射吸收材料，包括第一基料和第二基料，所述第一基料為含有氧化鈦的材料或者含有氧化鈦和還原氧化鈦混合物的材料；所述第二基料為錳酸鐵。

在上述技術方案中，所述第二基料為Fe、Cu、Cr、V或Mn中的任意一種金屬或多種金屬的組合。

在上述技術方案中，所述第二基料為Fe、Cu、Cr、V或Mn中的任意一種金屬氧化物或多種金屬氧化物的組合。

本發明的有益效果是：

本發明提供了一種新型的以氧化鈦、或者以氧化鈦與還原氧化鈦的混合物為基料的高能熱輻射吸收材料，常規的此類涂料當發射率超過0.9時，要實現穩定的爐內高溫，必須控制使用定量的還原氧化鈦，而添加了錳酸鐵的本發明高能熱輻射吸收材料，在此情況下則無關還原氧化鈦的含量，便可實現穩定的爐內高溫。

附圖說明