[发明专利]近红外辐射陶瓷加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外辐射加热器，具体地，本发明涉及一种近红外辐射陶瓷加热器。

背景技术

涂料覆盖于基体表面后，由液态或熟料固体粉末状态转变成致密完整的固体涂膜的过程称为涂层或涂膜的干燥或固化。

涂层干燥是涂漆施工的主要环节之一，只有最终形成固化的连续涂层之后，涂料才能发挥它的各种功能。只有选择正确的干燥方式和工艺，才能得到理想的预期涂层，完成涂料施工的整个工艺要求。涂层干燥工艺除了影响涂料施工的效果之外，由于它是一个耗能高、耗时长的过程，因而对涂料施工的效率和经济性也有重大影响。

涂层的干燥过程一般是由液态变为固态，黏度逐渐增加，性能逐渐达到规定要求的过程。变化过程经历表面干燥、半干燥、完全干燥三个阶段。

(1)表面干燥：是涂膜丛可流动的状态干燥到用手指轻触涂膜时手指上不沾漆但感到涂膜发黏、涂膜上留有指痕的阶段。

(2)半干燥，是用手指轻压涂膜时能不留指纹的干燥状态，是一种半硬的干燥状态。

(3)完全干燥，是用手指强压涂膜也不留指纹，用手指磨擦涂膜也不留伤痕的干燥状态，此时涂膜能抗压、耐打磨。但不同涂膜完全干燥的标准往往还有具体要求，标准的方法是测试涂膜的硬度等力学性质来判断涂膜的干燥或固化程度。

根据干燥时的具体条件可分为自然干燥、加热干燥和特种干燥三种情况。红外线辐射干燥是常用的加热干燥方式之一。

众所周知，红外辐射按其辐射波长可以分为三个波段，近红外波段其波长为750nm-2500nm，辐射体温度为2000-2200℃，热元件启动时间为1-2秒，辐射源呈光亮色；中红外波段其波长为2500nm-4000nm，辐射体温度为800-900℃，热元件启动时间为60-90秒，辐射源呈暗红色；远红外波段其波长为4-50um，辐射体温度400-600℃，热元件启动时间为15分钟，辐射源呈暗色。应用在工业上的红外辐射加热器，对不同的被加热工件，其加热及吸收红外辐射波长各不相同，于是红外辐射加热器提供的波长必须与工件加热及吸收所需的波长相互匹配，才能达到预期的效果，其性能指标包含节能效果，升温及降温快速，红外辐射加热器使用寿命等。

近年来，一种类似于太阳辐射的红外线的近红外线，有着0.75-2.0μm的短波长，能转换为仅对物体辐射而不对空气加热的形式，日渐成为人们的研究重点。尤其是，近红外线被加热元件如灯丝产生之后，通过透明的石英管被透射和辐射出来，其用于加热具有诸多优点，例如高的加热效率，对人体的无害性，无污染和极好地瞬间加热性能。因此，近红外线被广泛使用在工业干燥器中。

关于提高近红外线的透射率，已有诸多国内外的实验室和企业对此开展了广泛的研究。其中比较引人注目的有，例如从加热元件中仅发射近红外射线为目的，一种选择性的近红外加热技术已经成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近红外辐射陶瓷加热器，并且其具有加热时间短、辐射效率高的特点，适合于涂料的固化。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种近红外辐射陶瓷加热器，包括石英面板加热器、加热单元由钨丝制成，石英面板加热器的内壁涂覆有多层陶瓷近红外反射层；其特征在于所述的陶瓷近红外反射层具有由Cr₂O₃组成的底层；由铜、银或钇组成的金属中间层；其上具有由CeO₂组成的面层。

其中，底层的厚度为100nm-2000nm。

其中，金属中间层的厚度为50nm-800nm。

其中，面层的厚度为100nm-5000nm。

优选的，所述的陶瓷近红外反射层的底层和面层的厚度均介于200nm-800nm之间。

其中，所述的陶瓷近红外反射层的底层、金属中间层和面层可以通过本领域已知的技术来沉积，例如，溅射法如磁控溅射、喷涂法如电弧喷涂、蒸镀法如电子束蒸镀法、化学气相沉积如等离子体增强化学气相沉积等。

优选的，可以通过溅射法制备，例如可以通过磁控溅射SiO₂靶来制备所述的底层；通过所述的铜、银或钇靶来溅射中间层；通过磁控溅射CeO₂靶来制备所属的面层。

优选的，也可以通过蒸镀法例如电子束蒸镀法来制备上述涂层；优选的也可以利用化学气相沉积方法来制备上述涂层；所述的沉积技术均属于现有技术。