[发明专利]一种MgO-Al2O3-ZnO基高温高发射率填料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种MgO‑Al₂O₃‑ZnO基高温高发射率填料及其制备方法。该填料主要由MgO、Al₂O₃、ZnO以及SiC、ZrO₂组成，其中：MgO、Al₂O₃和ZnO的摩尔比为1:1:0.2~1.5，SiC占总重量的10‑20wt%，以及ZrO₂占总重量的10‑20wt%。本发明的填料为应用于锅炉内壁的耐高温高发射率填料，具有节能环保、综合发射率高以及可耐温度高特性，有效解决了现有填料可耐温度低、平均发射率不高及存在有害重金属的问题。本发明采用固相法制备所述的耐高温高发射率填料，制备方法简单易行，对环境有害的产物少。

技术领域

本发明涉及红外辐射填料制备技术领域，具体涉及一种应用于锅炉内壁的MgO-Al₂O₃-ZnO基高温高发射率填料及其制备方法。

背景技术

红外辐射填料作为工业炉上的一种新型节能材料，在工业炉中应用可收到良好的节能效果；同时对锅炉壁基体具有良好的保护作用，具有广泛的应用前景。市面上传统的红外辐射涂料随着温度的升高填料的红外辐射性能衰减严重，使用寿命短，而且填料容易产生脱落等问题。

国外自20世纪60年代起，对高发射率涂料展开研究，研制的Enecoat红外辐射涂料、ET24红外辐射涂料、CRC系列涂料等可在600-1 300℃范围内使用，发射率高，辐射效果好，已获得广泛应用。国内自20世纪80年代至今，南京航空航天大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学、中科院上海有机化学所、海洋化工研究院有限公司等单位研制了多种型号的耐高温高发射率涂料，在铁路红外测温系统及冶金、工业窑炉、陶瓷等行业获得应用，并取得良好效果，但也存在高温辐射效果不稳定、热震性能差、易脱落等问题。针对目前市场填料所存在问题，本发明从提高填料高温时平均发射率和增强填料热震性能方面展开研究。

本发明所涉及的填料主要应用波段是中红外波段，不同的填料的配比和各项工艺参数对填料的中红外波段法向红外辐射率、涂层的热稳定性等性能的影响是非常关键的。影响填料红外辐射率的主要因素有原材料本身的结构和性质、涂层制备工艺。

本发明为改善高温红外填料的使用性能，采用多种过渡金属氧化物的混合物作为制备高温红外辐射填料。上述填料技术解决目前市场上填料所存在的发射率适用波段范围较小、热震性不稳定等问题，同时对尖晶石类红外性能的辐射填料性能进行了深入研究，开发了新的应用市场。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种耐高温高发射率填料即MgO-Al₂O₃-ZnO基高温高发射率填料。该填料主要成分为MgO、Al₂O₃、SiC、ZrO₂和ZnO，其中以MgO、Al₂O₃和ZnO混合的粉体研磨形成的尖晶石结构材料作为填料基体；该填料为应用于锅炉内壁的耐高温高发射率填料，具有节能环保、综合发射率高以及可耐温度高特性，有效解决了现有填料可耐温度低、平均发射率不高及存在有害重金属的问题。

本发明的目的还在于提供制备所述的一种耐高温高发射率填料的方法。本发明采用固相法制备所述的耐高温高发射率填料，制备方法简单易行，对环境有害的产物少。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种高温高发射率填料，该填料主要由MgO、Al₂O₃ 、ZnO以及SiC、ZrO₂组成，其中：MgO、Al₂O₃ 和ZnO的摩尔比为1:1: 0.2~1.5，SiC占总重量的 10-20wt%，以及ZrO₂占总重量的10-20wt%。