一种高发射率陶瓷涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高发射率陶瓷涂料，包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂和溶剂，基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、铝铬尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化铁、氧化钇的五种或全部；粘合剂由液体磷酸二氢铝、液体磷酸二氢镁组成。所述基料与添加剂的重量百分比为5%-78%，粘合剂的重量百分比为5%-30%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。该涂料具有工作温度范围大，可以在超过1400℃的温度下使用，最高使用温度可达近2000℃；并适用于各种基质，对基质的附着力强，适用于酸碱多重气氛，长期耐用性好，抗热冲击承受能力强，提高热效率，降低基质温度，耐磨及耐腐蚀性好，对环境影响小，使用方便等优点。
【专利说明】一种高发射率陶瓷涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶瓷涂料，更准确地说，涉及一种可以提高炉子热效率的高发射率陶瓷涂料，可应用于石油、化工、冶金、电力、其它化工业及民用的炉窑、锅炉等。
【背景技术】
[0002]陶瓷涂料已经在很多行业上应用，它可以作为耐火材料使用在各种工业炉窑及民用锅炉的吸热表面，利用涂层对热辐射的高吸收率和高发射率的原理，提高高温炉窑衬体或锅炉管壁对炉膛火焰热量的吸收，改善炉膛的热交换条件，使炉体散热下降，增加了能源利用的热效率，同时对炉膛基质材料具有良好的保护作用，延长炉窑和锅炉的使用寿命、减少维护工作量。此外，通过强化炉膛辐射传热，还能够改善炉内温度场的均匀性和受热物体的加热质量。
[0003]高发射率陶瓷涂料通常由耐高温基料、高发射率添加剂和粘合剂组成。通常使用的耐闻温基料有氧化错、娃酸错、氧化招、娃酸招、二氧化娃等等。闻发射率添加剂最典型的是过渡金属氧化物，例如，氧化铬(Cr2O3)，氧化钴(CoOx)，氧化铁(Fe2O3)和氧化镍(NiO)。某些涂料中，耐高温基料和高发射率添加剂为同种材料。
[0004]高发射率陶瓷涂料设计时应考虑如下因素:高温下具有相对稳定的高发射率；合适的颗粒尺寸；与基质的热膨胀匹配性，机械结合性，化学结合性；涂料的高温特性，耐腐蚀性及耐磨性；常温下有良好的附着力和流变性，易于施工；最后还有涂料的成本，如果涂料的成本远远高于计划的 能量回收，那么这种涂料是没有任何经济意义的。
[0005]目前国内外已经研发了多种配方和用途的高发射率陶瓷涂料。然而，在涂料应用到较高的温度时，或者长期在多元气氛下进行工作时，涂料的性能会受到极大的影响，涂料效率下降甚至失效。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种能够在温度超过1400°C，长期在多元气氛下工作，易于施工(可以使用喷枪进行喷涂)，经济实用的高发射率陶瓷涂料。该涂料可应用于石油、化工、冶金、电力、其它化工业及民用炉窑、锅炉等，并能提高炉子的热效率。
[0007]为实现本发明的目的采用如下技术方案:一种高发射率陶瓷涂料，其特征在于:包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂以及溶剂，其中:
所述基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、铝铬尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化铁、氧化钇的五种或全部；
所述粘合剂由磷酸二氢铝和磷酸二氢镁按重量比1:1混合组成；磷酸二氢铝的密度
1.1-1.46之间，磷酸二氢镁的密度在1.1-1.35之间。
[0008]优选的是，所述增塑剂选自黄糊精和/或羧甲基纤维素。
[0009]优选的是，所述溶剂选自硅溶胶、水的一种或两种。
[0010]优选的是，所述基料与添加剂的重量百分比为5%_78%，粘合剂的重量百分比为5%-30%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。
[0011]优选的是，所述高发射率添加剂为纳米材料。
[0012]本发明的涂料含有锌铝尖晶石粉，使得涂料不仅提高涂料的发射率，而且涂料可以在酸碱性气氛中长期使用。本发明所采用的添加剂为纳米材料，比表面积大，吸收光子的能力高，散射能力小，进一步增加了涂料的发射率。本发明的涂料通过粉末状基料及添加剂、增塑剂、液体粘合剂及溶剂混合制成，在低温时涂刷或喷涂到炉窑的基质上或金属管道上，通过100°c干燥后即可使用，施工简单方便。本发明的涂料可以在超过1400°c的温度下使用，最高使用温度可达近2000°C。本发明的高发射率陶瓷涂料适用于各种基质，对基质的附着力强，适用于酸碱多元气氛，长期耐用性好，抗热冲击承受能力强，提高能源利用热效率，降低基质温度，耐磨及耐腐蚀性好，对环境影响小，使用方便。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明所要解决的技术问题、采取的技术方案、取得的技术效果易于理解，现结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0014]实施例1锌铝尖晶石粉20%，铝铬尖晶石粉15%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化铁3%，氧化钇2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
[0015]实施例2
锌铝尖晶石粉30%，铝铬尖晶石粉5%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化铁3%，氧化钇2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
[0016]实施例3
锌铝尖晶石粉25%，铝铬尖晶石粉10%，氮化硼10%，碳化硼5%，氧化铁3%，氧化钇2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
[0017]磨损量测试:
分别取上述各实施例得到的样品，喷涂耐火标准样块上，并加热到1400°C烧结，并分别取对照样未进行喷涂处理。采用常温耐磨仪进行检测。经测试，喷涂样品的试样磨损后的重量平均损失为0.5%，未喷涂的对照样件质量平均损失为5.5%，所以，经对比测试，使用涂层的试验样本的抗磨性比未喷涂样本要高11倍左右。
[0018]本发明所列举的各原料都能实现本发明，在此不一一列举；本发明各原料的上下限取值，以及其区间值，都能实现本发明，在此不一一列举。
【权利要求】
1.一种高发射率陶瓷涂料，其特征在于:包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂和溶剂，其中:所述基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、铝铬尖晶石粉、氮化硼、碳化硼、氧化铁、氧化钇的五种或全部；所述粘合剂由液体磷酸二氢铝、液体磷酸二氢镁组成。
2.根据权利要求1所述的高发射率陶瓷涂料，其特征在于:所述增塑剂选自黄糊精和/或羧甲基纤维素。
3.根据权利要求1所述的高发射率陶瓷涂料，其特征在于:所述溶剂选自硅溶胶、水的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的高发射率陶瓷涂料，其特征在于:所述粘合剂由磷酸二氢铝和磷酸二氢镁按重量比1:1混合组成；磷酸二氢铝的密度1.1-1.46之间，磷酸二氢镁的密度在1.1-1.35之间。
5.根据权利要求1所述的高发射率陶瓷涂料，其特征在于:所述基料与添加剂的重量百分比为5%-78%，粘合剂的重量百分比为5%-30%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。
6.根据权 利要求1所述的高发射率陶瓷涂料，其特征在于:所述高发射率添加剂为纳米材料。
【文档编号】C04B35/66GK103553682SQ201310530335
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】张婷 申请人:张婷