一种用超声波制备金属基表面耐高温的高辐射率涂层的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102134155A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102134155A(43)申请公布日2011.07.27(21)申请号201010278789.9(22)申请日2010.09.13(71)申请人河北联合大学地址063009河北省唐山市新华西道46号(72)发明人王黔平郭相雄张家生吴卫华李亚君范金岭黄转红刘淑贤(51)Int.Cl.C03C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种用超声波制备金属基表面耐高温的高辐射率涂层的方法(57)摘要本发明涉及一种在金属基表面用超声波制备耐高温的高辐射率涂层的方法，本发明的涂料主要由以下成分熔块、硅酸锆、粘土、三氧化二铬、二氧化锰、碳化硅、羧甲基纤维素组成；将上述物质按比例混合后研磨到320目以下细度，用水调到适当粘度，在超声波作用下处理15-30min，然后采用涂刷法将料浆均匀覆涂于不锈钢基体表面，干燥后进行烧结即可得到耐高温、高辐射率、热震性和耐水性优良的涂层。本发明制得的涂层可用于工业加热炉和其它加热设备上，以发挥节能低碳和保护设备的效果。CN102345ACCNN110213415502134160A权利要求书1/1页1.一种用超声波法制备耐高温高的辐射率金属基涂层的方法，其特征在于，按重量百分比含有下列组分：熔块55-65％；硅酸锆10-15％；粘土0-5％；三氧化二铬15-25％；碳化硅5-10％；二氧化锰0-5％；羧甲基纤维素0.1-0.5％。2.按权利要求1所述的配方，用超声波法制备该涂层料浆，其特征在于包括以下步骤：1)将上述物质混合研磨到320目以下细度，加水调整到适当粘度，超声波处理15-30min；2)采用涂刷法在处理好的不锈钢基体表面均匀涂覆超声波处理后的浆料，金属基涂层经自然阴干和烘干后，放入电阻炉中加热烧结；3)烧成制度：500℃前以7-8℃/min升温，500℃以后以5-6℃/min升温，最高温度可达800-1050℃，最高温度下保温20-60min，随炉冷却即可制的高温高辐射率涂层。2CCNN110213415502134160A说明书1/2页一种用超声波制备金属基表面耐高温的高辐射率涂层的方法技术领域[0001]本发明涉及一种耐高温的高辐射率涂层材料及制备方法，特别是涉及一种在不锈钢基体表面采用超声波法制备耐高温的高辐射率涂层的方法。背景技术[0002]能源、材料、信息是当今国民经济发展的三大支柱，随着经济的发展，世界矿物能源不断接近枯竭，同时引发一系列环境问题(如温室气体排放日趋严重、全球变暖等)，这将严重的威胁着世界工业的发展和人类的生存，降低能耗，走绿色低碳的发展道路是世界各国的必然选择，大力开发与应用节能新材料、新技术已刻不容缓。因而，高辐射率涂料作为一种新型的节能材料，具有强大的生命力和广阔的应用前景。[0003]就工业加热炉而言，其耗能约占总能耗的25％-40％，而由于炉内壁辐射率较低，加热炉的平均热效率仅为30％左右，能量有效利用率偏低，在工业炉内壁上涂刷高辐射率涂料后，可提高能量的利用率，是行之有效的节能方法之一。目前，市售的高辐射率涂料品种很多，但涂层脱落现象时有发生，特别是高温条件下金属表面的涂层脱落尤为明显，严重的制约了高辐射率涂料高温下在工业炉中的使用。[0004]根据陶瓷材料耐高温的特性和过渡金属氧化物高辐射率的特点，本发明制备的耐高温高辐射率涂层可在高温下长时间正常发挥作用，而且涂层表面光洁，不易被灰尘覆盖；采用超声波法对配制的涂料料浆进行处理，可改变组分中分子晶体结构的对称性，增大粒子间偶极矩的变化，有利于提高涂层辐射率，同时可省去传统工艺中浆料的陈腐环节，大大缩短工艺时间；本发明采用涂刷法在金属基表面制备涂层，工艺简单，便于操作。发明内容[0005]本发明的目的在于解决以下三个问题：[0006]1本发明制备的覆涂于金属基体表面的涂料具有较高的辐射率，可有效提高加热炉或其它加热设备能量的利用率，达到低碳节能的目的。[0007]2采用超声波法对涂料料浆进行处理，可短时间内使涂料料浆各成分均匀混合，充分分散，料浆不必陈腐，缩短了工艺时间。[0008]3本发明制备的高辐射率涂层抗急冷急热性能良好，在高温下使用时涂层不易脱落。[0009]涂层的制备方法如下：[0010](1)涂料的制备：将熔块、硅酸锆、三氧化二铬、粘土、碳化硅、二氧化锰及羧甲基纤维素按一定比例混合，在研钵或行星球磨机中充分研磨使其粒度达到320目以下细度；磨好的粉料用水稀释到适中粘度，在超声波作用下处理15-30分钟。[0011](2)涂层的制备：[0012]1)将不锈钢管表面用车刀处理或用砂纸打磨光洁后，将其放在20-25％(w.t％)3CCNN110213415502