[发明专利]一种高辐射耐磨节能涂料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及工业窑炉辐射热吸收利用领域，具体是一种高辐射耐磨节能涂料及其制备方法。

背景技术

目前，在高温窑炉技术领域中，已将红外辐射技术用于生产加热设备，由于红外电磁波能够被物体吸收使物质内部质点产生共振，从而使物体温度上升的特性充分加以利用。随着辐射物材质、分子结构和温度等条件的不同，其辐射波长也各不相同，这种性质极大程度上给生产加热设备提供多种辐射涂料。在工业窑炉的内壁上喷刷红外辐射涂料，可以提高窑炉内壁的黑度，增加辐射传热效果，强化窑炉内热交换，提高物料与辐射波的匹配性，使炉体散热下降，具有节约能源、提高热效率、延长炉体寿命等优点。随着材料科学技术不断发展，一些具有较高红外光谱发射率的物质被普遍用于研制红外辐射涂料，以改善物体表面的辐射性能，达到强化传热的目的。

在高温红外辐射涂层技术中，关键的是制备高发射率的陶瓷质涂层材料，其次是通过合理的工艺很牢固地将其附着在基体材料上制成辐射加热器。当前红外辐射涂层主要存在以下问题：在使用过程中，红外辐射涂层的辐射基料发生老化，导致其辐射率不能够长期稳定在比较高温度的范围；多数高发射率红外辐射涂层的抗热震性不好，导致涂层材料自身在急剧的升降温过程中被破坏或者与基体材料分离；红外辐射涂层与基体粘结工艺不成熟。当前主要应用可溶性硅酸盐、磷酸盐、有机硅酸盐以及环氧等材料将红外辐射涂层粉粘结在基体上。由于用于物料干燥的红外辐射涂层的工作温度一般在400-600℃，粘结剂容易老化，导致了产品使用寿命变短。因此如何设计一种有效的适合工业窑炉的辐射热吸收的涂层材料是研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高辐射耐磨节能涂料及其制备方法，能适应煤粉炉等有冲刷的环境，不仅节能而且耐磨。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高辐射耐磨节能涂料，按照重量百分比的原料包括MnO₂30-50%、Fe₂O₃20-45%、Cr₂O₃10-25%、CuO3-8%、NiO2-10%、ZrO₂2-10%、TiO₂2-10%、SiO₂2-5%、Ce₂O₃0.1-1%、Ln₂O₃0.1-1%、La₂O₃0.1-1%和Y₂O₃0.05-0.8%。

作为本发明进一步的方案：按照重量百分比的原料包括MnO₂40-50%、Fe₂O₃20-30%、Cr₂O₃15-20%、CuO3-5%、NiO2-5%、ZrO₂3-8%、TiO₂3-5%、SiO₂3-5%、Ce₂O₃0.1-0.8%、Ln₂O₃0.1-0.5%、La₂O₃0.1-0.5%和Y₂O₃0.05-0.5%。

所述的高辐射耐磨节能涂料的制备方法，具体步骤如下：

1）配料：按照质量百分比例称取MnO₂、Fe₂O₃、Cr₂O₃、CuO、NiO、ZrO₂、TiO₂、SiO₂、Ce₂O₃、Ln₂O₃、La₂O₃和Y₂O₃；

2）球磨：将称取的原料混合并球磨8-12小时；

3）烧成：将球磨后的混合料放入电炉中烧结0.5-3小时；

4）急冷：待步骤3）结束后，打开炉门，将烧结的熔融体迅速倒入预先准备的冷水中冷却；

5）烘干：将步骤4）中冷却的块状体置于烘箱中干燥；

6）研磨：将步骤5）烘干的块状体进行破碎研磨，直至形成均匀的小颗粒或粉末；