一種高發射率陶瓷塗料的製作方法
2023-07-30 23:41:01 2
一種高發射率陶瓷塗料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高發射率陶瓷塗料，包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑和溶劑，基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、鋁鉻尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化鐵、氧化釔的五種或全部；粘合劑由液體磷酸二氫鋁、液體磷酸二氫鎂組成。所述基料與添加劑的重量百分比為5%-78%，粘合劑的重量百分比為5%-30%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，餘量為溶劑。該塗料具有工作溫度範圍大，可以在超過1400℃的溫度下使用，最高使用溫度可達近2000℃；並適用於各種基質，對基質的附著力強，適用於酸鹼多重氣氛，長期耐用性好，抗熱衝擊承受能力強，提高熱效率，降低基質溫度，耐磨及耐腐蝕性好，對環境影響小，使用方便等優點。
【專利說明】一種高發射率陶瓷塗料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陶瓷塗料，更準確地說，涉及一種可以提高爐子熱效率的高發射率陶瓷塗料，可應用於石油、化工、冶金、電力、其它化工業及民用的爐窯、鍋爐等。
【背景技術】
[0002]陶瓷塗料已經在很多行業上應用，它可以作為耐火材料使用在各種工業爐窯及民用鍋爐的吸熱表面，利用塗層對熱輻射的高吸收率和高發射率的原理，提高高溫爐窯襯體或鍋爐管壁對爐膛火焰熱量的吸收，改善爐膛的熱交換條件，使爐體散熱下降，增加了能源利用的熱效率，同時對爐膛基質材料具有良好的保護作用，延長爐窯和鍋爐的使用壽命、減少維護工作量。此外，通過強化爐膛輻射傳熱，還能夠改善爐內溫度場的均勻性和受熱物體的加熱質量。
[0003]高發射率陶瓷塗料通常由耐高溫基料、高發射率添加劑和粘合劑組成。通常使用的耐聞溫基料有氧化錯、娃酸錯、氧化招、娃酸招、二氧化娃等等。聞發射率添加劑最典型的是過渡金屬氧化物，例如，氧化鉻(Cr2O3)，氧化鈷(CoOx)，氧化鐵(Fe2O3)和氧化鎳(NiO)。某些塗料中，耐高溫基料和高發射率添加劑為同種材料。
[0004]高發射率陶瓷塗料設計時應考慮如下因素:高溫下具有相對穩定的高發射率；合適的顆粒尺寸；與基質的熱膨脹匹配性，機械結合性，化學結合性；塗料的高溫特性，耐腐蝕性及耐磨性；常溫下有良好的附著力和流變性，易於施工；最後還有塗料的成本，如果塗料的成本遠遠高於計劃的 能量回收，那麼這種塗料是沒有任何經濟意義的。
[0005]目前國內外已經研發了多種配方和用途的高發射率陶瓷塗料。然而，在塗料應用到較高的溫度時，或者長期在多元氣氛下進行工作時，塗料的性能會受到極大的影響，塗料效率下降甚至失效。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種能夠在溫度超過1400°C，長期在多元氣氛下工作，易於施工(可以使用噴槍進行噴塗)，經濟實用的高發射率陶瓷塗料。該塗料可應用於石油、化工、冶金、電力、其它化工業及民用爐窯、鍋爐等，並能提高爐子的熱效率。
[0007]為實現本發明的目的採用如下技術方案:一種高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑以及溶劑，其中:
所述基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、鋁鉻尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化鐵、氧化釔的五種或全部；
所述粘合劑由磷酸二氫鋁和磷酸二氫鎂按重量比1:1混合組成；磷酸二氫鋁的密度
1.1-1.46之間，磷酸二氫鎂的密度在1.1-1.35之間。
[0008]優選的是，所述增塑劑選自黃糊精和/或羧甲基纖維素。
[0009]優選的是，所述溶劑選自矽溶膠、水的一種或兩種。
[0010]優選的是，所述基料與添加劑的重量百分比為5%_78%，粘合劑的重量百分比為5%-30%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，餘量為溶劑。
[0011]優選的是，所述高發射率添加劑為納米材料。
[0012]本發明的塗料含有鋅鋁尖晶石粉，使得塗料不僅提高塗料的發射率，而且塗料可以在酸鹼性氣氛中長期使用。本發明所採用的添加劑為納米材料，比表面積大，吸收光子的能力高，散射能力小，進一步增加了塗料的發射率。本發明的塗料通過粉末狀基料及添加劑、增塑劑、液體粘合劑及溶劑混合製成，在低溫時塗刷或噴塗到爐窯的基質上或金屬管道上，通過100°c乾燥後即可使用，施工簡單方便。本發明的塗料可以在超過1400°c的溫度下使用，最高使用溫度可達近2000°C。本發明的高發射率陶瓷塗料適用於各種基質，對基質的附著力強，適用於酸鹼多元氣氛，長期耐用性好，抗熱衝擊承受能力強，提高能源利用熱效率，降低基質溫度，耐磨及耐腐蝕性好，對環境影響小，使用方便。
【具體實施方式】
[0013]為使本發明所要解決的技術問題、採取的技術方案、取得的技術效果易於理解，現結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0014]實施例1鋅鋁尖晶石粉20%，鋁鉻尖晶石粉15%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，氧化釔2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其餘為溶劑，充分混合可製得本發明的塗料。
[0015]實施例2
鋅鋁尖晶石粉30%，鋁鉻尖晶石粉5%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，氧化釔2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其餘為溶劑，充分混合可製得本發明的塗料。
[0016]實施例3
鋅鋁尖晶石粉25%，鋁鉻尖晶石粉10%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化鐵3%，氧化釔2%，粘合劑25%，黃糊精0.5%，其餘為溶劑，充分混合可製得本發明的塗料。
[0017]磨損量測試:
分別取上述各實施例得到的樣品，噴塗耐火標準樣塊上，並加熱到1400°C燒結，並分別取對照樣未進行噴塗處理。採用常溫耐磨儀進行檢測。經測試，噴塗樣品的試樣磨損後的重量平均損失為0.5%，未噴塗的對照樣件質量平均損失為5.5%，所以，經對比測試，使用塗層的試驗樣本的抗磨性比未噴塗樣本要高11倍左右。
[0018]本發明所列舉的各原料都能實現本發明，在此不一一列舉；本發明各原料的上下限取值，以及其區間值，都能實現本發明，在此不一一列舉。
【權利要求】
1.一種高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:包括基料、添加劑、粘合劑、增塑劑和溶劑，其中:所述基料與添加劑選自鋅鋁尖晶石粉、鋁鉻尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化鐵、氧化釔的五種或全部；所述粘合劑由液體磷酸二氫鋁、液體磷酸二氫鎂組成。
2.根據權利要求1所述的高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:所述增塑劑選自黃糊精和/或羧甲基纖維素。
3.根據權利要求1所述的高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:所述溶劑選自矽溶膠、水的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:所述粘合劑由磷酸二氫鋁和磷酸二氫鎂按重量比1:1混合組成；磷酸二氫鋁的密度1.1-1.46之間，磷酸二氫鎂的密度在1.1-1.35之間。
5.根據權利要求1所述的高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:所述基料與添加劑的重量百分比為5%-78%，粘合劑的重量百分比為5%-30%，增塑劑的重量百分比為0.5%-3%，餘量為溶劑。
6.根據權 利要求1所述的高發射率陶瓷塗料，其特徵在於:所述高發射率添加劑為納米材料。
【文檔編號】C04B35/66GK103553682SQ201310530335
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】張婷 申請人:張婷