[发明专利]一种红外辐射涂料及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外辐射节能材料领域，尤其涉及一种能与耐火材料、金属等基体牢固结合的红外辐射涂料及其使用方法。

背景技术

红外辐射是波长在0.76μm-1000μm范围内的电磁波，热效应是其基本特征，红外辐射加热具有均匀快速加热、高效利用能源的优点。将红外辐射涂料应用在工业窑炉耐火材料内壁或蓄热器、热交换器的表面，可以有效提高炉内参与辐射传热物体表面的红外辐射能力及其光谱特性，增强炉内的辐射传热效率，改善窑炉内部温度的均匀性，促进加热、蓄热、热交换等过程的进行，提高工业窑炉使用过程中能源利用的有效性，并具有减少有害气体排放、降低排放烟气温度、延长工业窑炉使用寿命等良好的综合效益。

在过去20多年时间里，我国的红外辐射涂料得到了很大发展，在工业窑炉中的应用日益广泛，在提高工业窑炉的能源利用效率方面取得了较好的效果。但目前我国的红外辐射涂料在组成和制备技术上还存在一些需要解决的问题，主要有涂层红外辐射性能的稳定性、涂层与基体的结合等问题。

涂层的红外辐射性能是影响节能效果的重要因素。国内的红外辐射涂料主要是将各种氧化物经过简单的机械混合后直接用于配制涂料，通过在高温使用过程中各种氧化物之间的固相反应，来形成所需要的红外辐射材料。由于很难完全控制涂料配制和施涂过程中各种氧化物混合的均匀性，加之各种应用对象的使用温度不同，这种工艺方法难以从根本上控制涂层中红外辐射材料的组成与结构，造成涂层的红外辐射性能与节能效果不够稳定。

红外辐射材料在高温使用过程中产生化学变化，这是涂层的红外辐射性能不稳定的另一个重要原因。SiC的红外辐射性能优良，是一种节能涂料中常用的红外辐射材料，但在高温和氧化性气氛条件下，SiC发生氧化反应，引起涂层的组成和结构出现变化，造成涂层的红外辐射性能降低，影响涂层的节能效果。

红外辐射涂层与基体的牢固结合是发挥其节能功能的前提。目前我国的红外辐射涂料主要用于耐火材料基体表面，红外辐射涂料在金属基体表面的应用尚比较困难，在使用过程中涂层从金属基体表面涂层脱落的现象还比较常见，这已经成为影响红外辐射节能涂料推广应用的一个重要原因。

如何提高涂层红外辐射性能的稳定性、涂层与基体的结合的牢固性是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明是要解决现有涂层红外辐射性能的稳定性不够、涂层与基体结合不够牢固的技术问题，提供一种红外辐射涂料及其使用方法。该发明形成的涂层表面致密，具有优良的红外辐射性能和高温稳定性，能与耐火材料、金属等基体牢固结合，在高温下长期使用不开裂，不脱落，耐腐蚀，抗热震性能优良。

为解决所述的技术问题，本发明提供的一种红外辐射涂料，由下列质量百分含量的原料配置而成：

尖晶石-硅酸盐多相复合体系红外辐射粉料：30~60%、

无机结合助剂：1~10%、粘结剂：25~60%、防沉降剂：0~2%、

分散剂：0~1%、消泡剂：0~1%、流平剂：0~1%。

其中，所述的尖晶石-硅酸盐多相复合体系红外辐射粉料由下列质量百分含量的原料配置而成：

Fe₂O ：0~60%₃、 MnO₂ : 0~60%、 Al₂O₃ ：5~50%、 SiO₂ ：5~50%、

CuO：0~12%、Co₂O₃：0~10%、MgO：0~10%、Mo₂O₃：0~6%、NiO：0~6%、

TiO₂：0~6%、V₂O₅ ：0~5%、WO₃ ：0~5%、BaO：0~3%、CaO：0~3%。

该红外辐射粉料为过渡金属氧化物尖晶石型固溶体与堇青石、莫来石、刚玉、镁铝尖晶石等其它物相中的一种或几种组成的多相复合结构，可以采用陶瓷加工技术制备。

所述的无机结合助剂由下列质量百分含量的原料配置而成：

Al₂O₃：20~40%、SiO₂：20~60%、MgO：2~10%、TiO₂：2~10%、NiO：0~10%、