[发明专利]高发射率红外辐射涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高发射率红外辐射涂料及其制备方法，属于红外节能材料领域。高发射率红外辐射涂料，其制备原料包括钒铁渣、二氧化硅、过渡金属氧化物、高温粘结剂和稀土元素La₂O₃，其原料按质量比的配比为：A组＝钒铁渣∶二氧化硅＝1∶0.8‑1；B组＝过渡金属氧化物∶A组＝0.2‑0.5∶1；C组＝La₂O₃∶B组＝0.01‑0.05∶1；D组＝高温粘结剂∶C组＝0.1‑0.2∶1。本发明利用钒钛冶炼固废制备的高发射率红外辐射涂料具有良好耐热性能和高发率，其软化温度不低于1500℃，综合发射率不低于0.9，可有效解决现有高发射率红外涂层耐热温度较低，不适于工业窑炉使用，且其制备和使用成本较高的问题。

技术领域

本发明属于红外节能材料领域，涉及一种高发射率红外辐射涂料及其制备方法。

背景技术

红外辐射涂料作为一种具有红外辐射能力的新型耐热保护涂料，主要起到节能降耗作用。近年来，红外辐射涂料在航空、建筑、光催化、节能环保等领域有了长足的发展，特别是红外辐射涂料在节能环保领域的应用是红外辐射涂料主要的发展趋势。但我国红外辐射涂料研究起步较晚，而且我国生产的红外辐射涂料与国外涂料相比，在产品性能方面仍存在巨大差距。许多发达国家红外辐射涂料的利用率已达到40％，辐射系数在0.9以上，而我国红外辐射涂料在工业炉内的利用率仅为15％，其红外辐射系数也在0.8左右，这大大限制了工业炉行业能源的利用率。

目前很多工业炉窑基本没有应用高发射率红外涂层材料，主要原因是价格比较昂贵。据现场调研，一座加热炉若涂抹某种高发射率红外涂层材料，目前市场价在30万左右，且只能用一年，成本很高。同时，工业炉窑的内部温度高达1300-1400℃，而现有的红外涂料耐热温度普遍较低，不能满足工业炉窑的使用需求。

目前工业钒钛资源生产过程中会产生很多固态渣，例如高炉渣、高温碳化渣、钒铁渣、氧化铁红等，不仅种类多，而且量比较大，其中仅有一些被回收利用作为水泥、建材的原料，但更多的是直接填埋堆砌，没有回收利用，这些固态渣中含有大量有用成分，这样不仅浪费很多有价值资源，还对环境造成了很大污染。若将工业钒钛固废用于高发射率红外涂层材料的制备，则可有效降低高发射率红外涂层材料的生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有高发射率红外涂层耐热温度较低，不适于工业窑炉使用，且其制备和使用成本较高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高发射率红外辐射涂料，其制备原料包括钒铁渣、二氧化硅、过渡金属氧化物、高温粘结剂和稀土元素La₂O₃，其原料按质量比的配比为：

A组＝钒铁渣∶二氧化硅＝1∶0.8-1；

B组＝过渡金属氧化物∶A组＝0.2-0.5∶1；

C组＝La₂O₃∶B组＝0.01-0.05∶1；

D组＝高温粘结剂∶C组＝0.1-0.2∶1。

上述钒铁渣为钒铁冶炼后固态渣，其化学成分按质量百分比为Al₂O₃ 66-72％，TV5-10％、MgO 22-30％，CaO 5-7％，TFe 1.2-1.8％，及不可避免的杂质。

上述过渡金属氧化物为Fe₂O₃、Cr₂O₃、CoO、MnO₂、ZrO₂中至少一种。

上述高温粘结剂为磷酸二氢铝。

上述高发射率红外辐射涂料，其软化温度为＞1500℃，1-22μm波段内的平均发射率为0.9。