HTEE系列高温窑炉专用红外辐射涂料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107586472A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201610525840.9(22)申请日2016.07.06(71)申请人曾金凤地址410002湖南省长沙市雨花区韶山北路鸿铭中心南苑2栋501申请人曾宏图司士辉(72)发明人司士辉(51)Int.Cl.C09D1/02(2006.01)C09D7/61(2018.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称HTEE系列高温窑炉专用红外辐射涂料(57)摘要本发明属于高温窑炉用红外辐射涂料，可用于石油化工窑炉、冶金、电力、陶瓷工业及民用窑炉等。技术方案是：将一定量苯胺单体或吡咯单体直接加到金属氧化物颗粒悬浮溶液中，并加入适量的无机酸或有机酸，配成苯胺(或吡咯)/金属氧化物混合悬浮溶液，采用过硫酸铵溶液作为氧化剂，得到无机酸或有机酸掺杂的聚苯胺(或聚吡咯)包裹的金属氧化物复合材料。采用含氮聚合物聚苯胺或聚吡咯高温分解作为高温氮源，与金属氧化物如锆英砂、氧化钇、氧化钽、氧化铈、氧化镧、氧化钒、氧化钛、氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化铬等，在高温下自身分解的还原气氛下部分生成金属氮化物如氮化锆、氮化钇、氮化钽、氮化铈、氮化镧，氮化钛、氮化钒、氮化硅、氮化铝等，金属氮化物与金属氧化物在高温下形成牢固的高温红外辐射涂料，并能牢固地结合在金属或无机材料表面。CN107586472ACN107586472A权利要求书1/1页1.一种能直接涂于金属加热设备的内衬上或高温炉窑内壁，以及耐火材料和陶瓷材料上的高温红外辐射涂料，其特征在于：采用含氮离子导电聚合物聚苯胺或聚吡咯高温分解作为高温氮源，与金属氧化物如锆英砂、氧化钇、氧化钛、氧化钽、氧化钒、氧化铝，在高温下自身分解的还原气氛下部分生成金属氮化物如氮化锆、氮化钇，氮化钛、氮化钽、氮化钒、氮化硅、氮化铝等。金属氮化物与金属氧化物在高温下形成牢固的高温红外辐射涂料。2.本发明中高温红外辐射涂料含有金属氮化物如氮化钇、氮化锆，氮化钛、氮化钽、氮化钒、氮化硅、氮化铝，这些氮化物是通过含氮导电聚合物聚苯胺或聚吡咯高温分解作为氮源，在高温下在混合物料涂层中原位现场生成，不需要预先制备。3.在高温红外辐射涂料成分中，采用含氮导电聚合物聚苯胺或聚吡咯直接包裹氧化物粉体如锆英砂、氧化钇、氧化钛、氧化钽、氧化钒、氧化铝、氧化铁、氧化铬等。4.如权利要求3所述，将一定量苯胺单体或吡咯单体直接加到金属氧化物悬浮溶液中，并加入适量的无机酸如盐酸，或有机酸，配成苯胺(或吡咯)/金属氧化物混合悬浮溶液，然后在氧化剂作用下聚合。5.如权利要求4所述，采过硫酸铵溶液作为生成聚合物所需的氧化剂，将反应体系置于超声波作用下，控制温度在20～23℃，将过硫酸铵溶液缓慢滴加到苯胺/金属氧化物混合悬浮溶液的溶液中，反应结束后，对反应产物进行抽滤，洗涤，除去水溶性杂质。6.如权利要求4所述，导电聚合物聚合介质中无机酸为盐酸、硫酸、磷酸，或有机酸(对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸)对苯胺或吡咯进行掺杂，可得到无机酸或有机酸掺杂的聚苯胺(或聚吡咯)包裹的金属氧化物复合材料。7.本发明采用的金属氧化物粉体粒径控制在5微米以下，制备的含氮导电聚合包裹氧化物复合材料粒径控制在10微米到30微米之间，最优粒径值为20微米。8.如权利要求7所述导电聚合包裹氧化物复合材料中聚合物与金属氧化物的质量比为1∶20到6∶20之间，最佳比为为3∶20。9.如权利要求7所述金属氧化物为锆英砂、氧化钇、氧化钽、氧化铈、氧化镧、氧化钒、氧化钛、氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化铬中几种，但锆英砂是主要成分，而且包括一种或多种稀土金属氧化物(主要是氧化钇、、氧化钽、氧化铈、氧化镧)。10.本发明高温红外辐射涂料由上述导电聚合物包裹的金属氧化物粉体和与之相适应的粘接剂构成，施工时涂布在窑炉内壁，粘接剂主要成分为中性水玻璃，粉体与粘接剂液料的比约为3∶2。2CN107586472A说明书1/4页HTEE系列高温窑炉专用红外辐射涂料[0001]技术领域：本发明属于高温窑炉用红外辐射涂料，可用于石油化工窑炉、冶金、电力、陶瓷、建筑、航空、其他工业及民用窑炉等。[0002]背景技术；目前，在高炉窑炉这一技术领域中，已将红外辐射技术用于生产加热设备，如红外线发射管、发射板生产加热设备等，由于红外电磁波能够被物体吸收使物质内部质点产生共振，从而使物体温度上升的特性充分加以利用。随着辐射物材质、分子结构和温度等条件的不同，其辐射波长也各不相同，这种性质极大程度上给生产加热设备提供新途径。然而，这类设备费用较高，安装和维修也多有不便，同时只有非金属材料的表面才能应用这类技术，对于黑色或有色金属表面上不能应用。随着材料科学技术不断发展，一些具有