[发明专利]一种高温红外辐射釉料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温红外辐射釉料及其制备方法。

背景技术

近年来，各种低中温红外辐射釉料材料已得到迅速发展，如专利CN 1463940A，但其使用温度为850℃以下，且高红外辐射区域仅限于8-25μm远红外波段，不利于高温下的辐射传热。我国航空工业部从前苏联引进的高温釉质涂层技术，经过航空材料研究院的多年试验研究已定型了W-2、T-1及B-1000等三种产品，但其基体只能是镍钴合金，且制备工艺严格，必须在专门设备中制备；尚不能在民品上应用。美国、日本、南韩等国公布的高温釉料，如NBSA-19等，虽然使用温度达到了1000℃，但成本高昂，而且不具备高辐射功能，有的还含有对人体有害的氧化铍。中国专利“一种高温抗渗碳耐腐蚀红外辐射釉料及其制备方法，公开号CN1837117A”公开了使用温度高于850℃、2.5-20μm全红外波段发射率高、用于耐热金属表面的红外辐射釉料及其制备方法，但悬浮性、乳浊性能差，因而为了减少松孔而形成致密的釉层需喷覆或涂制三次，由此釉层厚度高达0.17-0.22毫米，这不仅浪费了釉料，而且造成釉层厚薄不均匀，机械强度和抗热震性能降低，加之组成中存在概念不清楚的材料名称，导致难以实施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足，提供一种高温红外辐射釉料及其制备方法。其悬浮性、乳浊性能好，仅需喷覆或涂制一次就能在基体表面形成表面光滑、均匀度高、机械强度高、抗热震性能好的釉层，且易于烧结，不脱落；长期使用温度可达1050℃，在2.5-20μm全红外波段的法向全发射率为0.87-0.92，可用于各种加热、干燥设备中的耐热钢等金属加热基体，应用广泛。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高温红外辐射釉料，其特征在于：其主要组成成分按重量百分比计为：玻璃鳞片5-40％、玻璃料10-17％、三氧化二铬17-30％、氟化钙1-2％、搪瓷底釉6-23％、堇青石7-12％、高发射率材料5-10％、乳状纳米三氧化二铝0.4-2.0％，且玻璃鳞片+玻璃料22-50％。

按上述方案，所述的高温红外辐射釉料主要组成成分按重量百分比计为：玻璃鳞片8-33％、玻璃料13-17％、三氧化二铬20-28％、氟化钙1-2％、搪瓷底釉17-22％、堇青石7-12％、高发射率材料5-10％、乳状纳米三氧化二铝0.8-1.5％，且玻璃鳞片+玻璃料25-49％。

按上述方案，所述的玻璃鳞片为SiO₂的重量百分数≥64％的玻璃鳞片。

按上述方案，所述的玻璃料为将回收废平板玻璃破碎、细磨处理的玻璃粉料，SiO₂的重量百分数≥70％。

按上述方案，所述的高发射率材料是按重量百分数计由三氧化二铁30％、二氧化锰40％，三氧化二钴10％、氧化铜10％、二氧化铈10％混合后1260℃×1h的烧结产物。

按上述方案，所述的乳化纳米三氧化二铝是由纳米三氧化二铝粉体分散在水溶液中得到的重量百分比为15-25％的纳米三氧化二铝乳状液。

按上述方案，所述高温红外辐射釉料的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)将搪瓷底釉、堇青石、高发射率材料分别湿法球磨，滤出磨球，静置，除去球磨液，然后将球磨湿料烘干，碾细过筛，得到280-320目的细粉；将纳米三氧化二铝粉体均匀地分散在水溶液中，搅拌均匀，制成重量百分比为15-25％的纳米三氧化二铝乳状液；取过筛玻璃鳞片、过筛玻璃料、过筛三氧化二铬、过筛氟化钙，分别保存待用；

(2)按重量百分数计，将玻璃鳞片5-40％、玻璃料10-17％、三氧化二铬17-30％、氟化钙1-2％、搪瓷底釉6-23％、堇青石7-12％、高发射率材料5-10％，乳状纳米三氧化二铝0.4-2.0％，且玻璃鳞片+玻璃料22-50％，混合搅拌均匀，即得高温红外辐射釉料。

所述高温红外辐射釉料具体的使用方法为：

(1)配制釉料浆料：按重量百分数计将33～42％的粘结剂和58～67％的高温红外辐射釉料混合搅拌均匀，静置备用。优选地，所述的粘结剂为“一种高温红外辐射釉料的粘结剂，专利号：ZL200510120587.0”公开的粘结剂，其组成及重量百分数为：由重量百分比为85-90％的硅溶胶、重量百分比2-5％的铬酐、重量百分比为8-10％的铝溶胶组成的硅铬铝复合溶胶80-95％，硅酸酯2-10％，硅酸钾1-10％；

(2)基体预处理：将基体经除尘、去油处理；