[发明专利]高能热辐射吸收材料

说明书

本发明公开了一种高能热辐射吸收材料，用于各种高温工业炉内壁涂装以达到节能效果，所述高能热辐射吸收材料由含有氧化钛的材料或者含有氧化钛和还原氧化钛混合物的材料与锰酸铁混合而成。以本发明提供的新型高能热辐射吸收材料制作的涂料发射率超过0.9ca，为了实现高温工业炉内的稳定高温，必须有效的提高还原氧化钛的含量，而本发明由于锰酸铁类材料的加入，有效的使基材中氧化钛向还原氧化钛转换，实现高能热辐射，确保稳定的炉内高温。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种高能热辐射吸收材料。

背景技术

高能热辐射吸收材料应用于以化学反应炉为首的加热炉等各种高温窑炉内体表面的涂覆，以提高辐射传热。常规的高能热辐射吸收材料是以碳化硅(SiC)、亚铬酸盐(Cr₂O₃)和氧化钛(TiO₂)为基料。首次商用化的是以碳化硅为基料的高能热辐射吸收材料，例如，株式会社日本热放射材料研究所的H.R.C.III，该产品适用的炉内温度范围高达800℃以内，但当周围温度一旦超过800℃，碳化硅便受热氧化变白，导致热辐射性能显著下降。为满足提高炉内温度的需求，接下来商用化的便是以铬铁矿为基料的高能热辐射吸收材料，例如，株式会社日本热放射材料研究所出售的H.R.C.，该产品的炉内温度适用范围为600℃～1000℃，但当周围温度超过1000℃时，亚铬酸盐便发生会发生化学反应，产生六价铬化合物，而六价铬化合物具有含剧毒的致命缺陷，目前很少被使用。

代替铬铁矿商用化的是以氧化钛为基料的高能热辐射吸收材料，例如，株式会社日本热放射材料研究所出售的H.R.C.II，该高能热辐射吸收材料的基料是氧化钛，在H₂或CO₂环境的炉腔(缺氧状态)内，产生还原氧化钛(Ti₂O₃、Ti₃O₅……Ti_nO_2n-1)，比氧化钛更能吸收近红外线，其高辐射特性使得炉内辐射传热大幅度剧增，范围高达1200℃。

天然氧化钛，即非纯氧化钛，含还原氧化钛的含量较多，但作为高能热辐射吸收材料，由于还原氧化钛的含量不同，其热辐射特性相异，炉内到达的热平衡状态，以及所定的辐射传热特性的时间也相异，有着难以保证性能稳定的技术问题。另外，天然氧化钛所含的还原氧化钛还存在着会根据使用条件转化成氧化钛，例如发生如下式反应，导致炉内的热传递效果下降，炉内温度变低的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的含氧化钛或者氧化钛与还原氧化钛混合物的材料为基料的高能热辐射吸收材料，因基料中还原氧化钛含量不同，炉内达到热平衡状态(所期待的炉内温度)的时间有变动，同时存在由某种原因使得还原氧化钛转化回氧化钛，导致炉内热传递效果(炉内温度)降低的缺点而提出的，其目的是提供一种高能热辐射吸收材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高能热辐射吸收材料，包括第一基料和第二基料，所述第一基料为含有氧化钛的材料或者含有氧化钛和还原氧化钛混合物的材料；所述第二基料为锰酸铁。

在上述技术方案中，所述第二基料为Fe、Cu、Cr、V或Mn中的任意一种金属或多种金属的组合。

在上述技术方案中，所述第二基料为Fe、Cu、Cr、V或Mn中的任意一种金属氧化物或多种金属氧化物的组合。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种新型的以氧化钛、或者以氧化钛与还原氧化钛的混合物为基料的高能热辐射吸收材料，常规的此类涂料当发射率超过0.9时，要实现稳定的炉内高温，必须控制使用定量的还原氧化钛，而添加了锰酸铁的本发明高能热辐射吸收材料，在此情况下则无关还原氧化钛的含量，便可实现稳定的炉内高温。

附图说明