[发明专利]一种高红外辐射陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种高红外辐射陶瓷材料及其制备方法和应用，该高红外辐射陶瓷材料由基料和辅料通过高温固相反应合成；所述基料包括La₂O₃和CeO₂；所述辅料包括Mn₂O₃、SrO、SrCO₃中的一种或多种；按质量百分比计，在所述高红外辐射陶瓷材料中，所述La₂O₃为45％～50％，所述CeO₂为45％～50％，所述辅料为1％～5％。本发明的高红外辐射陶瓷材料原料组成简单，其均匀性好，红外辐射性能稳定，其红外辐射率≥0.95。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，特别涉及一种高红外辐射陶瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着超音速飞行器的研制，红外辐射传热技术得到了迅速的发展；世界能源危机的加剧也促进了该项技术在民用领域的兴起，并逐步应用于工业加热节能领域。强化辐射传热技术的关键就在于高红外辐射材料的研制。陶瓷材料由于具有优良的化学稳定性，高温稳定性及优良的红外辐射性能而成为首选材料，从而引起了世界各国的高度重视。因此，高红外辐射陶瓷材料的制备及应用技术成为当今高温热防护材料研究热点之一。

现有的红外辐射陶瓷材料主要是一些矿物原料与过渡金属氧化物的复合材料，如Al₂O₃+TiO₂系列材料，镍铬尖晶石型系列材料，TiO₂+ZrO₂+NbO₅系列材料等，通过合理选择组分及配比，得到的高辐射率红外辐射材料，然而，其红外辐射率很难超过0.95，且高红外辐射率的红外辐射陶瓷材料制备方法比较复杂，不利于工业应用。

因此，开发一种制备方法简单又利于工业生产且红外辐射率可超过0.95的高红外辐射陶瓷材料具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高红外辐射陶瓷材料，以解决现有高红外辐射陶瓷材料红外辐射率较低，制备方法复杂的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高红外辐射陶瓷材料，所述高红外辐射陶瓷材料由基料和辅料通过高温固相反应合成；所述基料包括La₂O₃和CeO₂；所述辅料包括Mn₂O₃、SrO、SrCO₃中的一种或多种；按质量百分比计，在所述高红外辐射陶瓷材料中，所述La₂O₃为45％～50％，所述CeO₂为45％～50％，所述辅料为1％～5％。

可选地，所述辅料包括Mn₂O₃，或包括SrO和SrCO₃。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述高红外辐射陶瓷材料的方法，该制备方法包括以下步骤：

向所述基料中加入所述辅料，球磨、干燥、研磨、过筛，然后，烧结进行高温固相反应，待所述高温固相反应结束后，加入去离子水进行配浆、球磨、造粒，制得高红外辐射陶瓷材料。

可选地，所述烧结的烧结温度为900～1300℃，烧结时间为9h～15h。

本发明的第三目的在于提供一种上述高红外辐射陶瓷材料在制备高红外辐射陶瓷块体制品或高红外辐射陶瓷涂层中的应用。

其中，上述高红外辐射陶瓷材料在制备高红外辐射陶瓷块体制品中的应用，包括以下步骤：

将所述高红外辐射陶瓷材料压制成型，制得高红外辐射陶瓷块体制品。

上述高红外辐射陶瓷材料在制备高红外辐射陶瓷涂层中的应用，包括以下步骤：