专利名称：高效红外辐射陶瓷的制作方法
技术领域：
高效红外辐射陶瓷是一种具有高全比辐射率和耐热性红外辐射材料。它可以用于进行工业加热，干燥及民用暖房和辐射医疗。
目前广泛用于辐射加热的材料多为金属基涂料型辐射体，这类辐射体由于涂层长期使用产生脱落，影响使用寿命且污染被辐射物品。其它类型辐射器也都有耐久性问题。更主要的是目前使用的辐射器的红外比辐射率多在0.85以下，这使辐射效果大受影响。
本实用新型是一种以Mn，Fe，Co和Cu氧化物为原料制作的辐射材料。其目的是针对目前广泛应用的加热材料的两大不足进行改进而设计的。这两大不中是1.红外全比辐射率不高，影响加热节能效果；2.涂层易脱落影响使用寿命和污染被辐射物体。这两大问题是长期以来没有解决的问题。因而影响红外加热节能效果。
本实用新型是陶瓷体表面经复合一层高比辐射率陶瓷层后，同现有陶瓷辐射体相比，提高了比辐射率10％(目前市售的陶瓷无此类复合层)，且陶瓷体的耐热冲击性要比现有的陶瓷体大大提高。
经研究还发现MnO2，Fe2O3，CoO和CuO各有自己的辐射特点，如MnO2和CO2O3在波数为4000－1000cm－1区间比辐射率较高，而CuO和Fe2O3在2500－400cm－1区间比辐射率较高。因而综合它们的特点组合成本新型的基底，而且烧结工艺也与本实用新型的结构有关。
高效红外辐射陶瓷是一种近黑体的高全比辐射率陶瓷红外辐射体。利用辐射来加热，干燥及取暖要比利用对流、传导加热效率高，节能效果显著。比辐射率越高材料的辐射性能越好。如耐热冲击性和耐久性也好，则这种材料既能高效能产生红外辐射又能耐热冲击，速热性好。本实用新型即以此为目标，既有大于0.93的比辐射率，又不存在脱落问题，热稳定性较高。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的红外比辐射率光谱图。
本实用新型的工艺过程和性能测试如下以50％的MnO2，25％Fe3O3，15％CO2O3和10％CuO工业粉末均匀混合。颗粒径度控制在20－2μm之间。散装在瓷舟内放入高温炉中在大气中于1100℃下预烧结1小时。350℃以前升温3小时，350℃至1100℃升温2小时。快速降温，取出后，粉碎至20－2μm颗粒度。得到辐射材料。取60％辐射材料，40％长石或堇青石，均匀混合过300目。在1000kg／cm2压力下，或注浆法成型后，在自然干燥后，放入高温炉内升温3小时至350℃，然后升温2小时至1150℃在大气中烧结40分钟得到陶瓷红外辐射体(
图1、b)。以此陶瓷体作为衬底，将颗粒度在10－2μm间的辐射材料用端羟基硅油混合后用等离子喷涂法在衬底表面涂敷一层辐射层(
图1，a)，然后，放入炉中快速升温大约1100℃烧结10分钟后快速降温，得到了本实用新型。本实用新型由于混以一定比例的长石或堇青石，因为耐热冲击性优良。另外由于表面涂敷一层辐射层(
图1，a)，红外全比辐射率很高(图2，A)，对衬底由于添加长石或堇青石引起的部分低辐射(
图1，a)给予了补偿。使辐射率ε全＝0.94±0.010某些波段可达ε＝0.980。由于膜的成份和衬底成份相近，因而烧结牢固，无脱皮现象。
权利要求一种高效红外辐射陶瓷，其特征在于在陶瓷辐射体表面复合一层高比辐射率陶瓷复合层。
专利摘要高效红外辐射陶瓷是一种高全比辐射率和耐热性红外辐射材料。它使辐射加热，干燥和取暖的速度更快，效果更好，更节能。它的特征在于针对目前广泛使用的红外辐射器辐射加热效果欠佳(主要是比辐射率不高)，设计了在现有陶瓷基上烧结一层高比辐射率陶瓷层。使原有陶瓷辐射体辐射效果提高10％左右，针对涂料型红外辐射器涂层易脱落和易污染被辐射物的缺欠，设计了耐热冲击性好无脱落问题的高比辐射率陶瓷红外辐射体。本实用新型可以用于进行工业加热，干燥及民用暖房和辐射医疗。
文档编号C04B35/16GK2073416SQ89200319
公开日1991年3月20日 申请日期1989年1月4日 优先权日1989年1月4日
发明者汤大新, 杨钧, 王卉 申请人:吉林大学