LW-1納米SiC高輻射率節(jié)能涂料 一、背景技術(shù): 近年來(lái),能源危機(jī)問(wèn)題日益嚴(yán)重,節(jié)能降耗已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要課題。工業(yè)窯爐傳統(tǒng)的節(jié)能方法一般采用熱容較小的輕質(zhì)材料和保溫材料筑爐,這種節(jié)能方法只是將熱量“堵”在了爐膛里,并沒有改變熱射線的“漫反射”狀態(tài),所以節(jié)能效果不顯著。 國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明,在工業(yè)爐內(nèi)壁上涂刷高輻射率涂料,是節(jié)能降耗的簡(jiǎn)便易行的方法之一,被公認(rèn)為是21世紀(jì)的一種重要節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)。普通輻射節(jié)能涂料的平均節(jié)能效果一般在10%左右,為了進(jìn)一步提高其節(jié)能率,需要更加深入的研究。近年來(lái)的理論研究與實(shí)際應(yīng)用都表明,高輻射率節(jié)能涂料的納米化可以進(jìn)一步提高涂料的發(fā)射率與吸收率,從而帶來(lái)更加顯著的節(jié)能效果。納米SiC高輻射率節(jié)能涂料,節(jié)能效果較普通節(jié)能涂料提高5%以上。 二、機(jī)理介紹 1、涂刷該涂料后能增加基體表面黑度; 2、由于基體表面的吸收和輻射作用,改變了傳熱區(qū)內(nèi)熱輻射的波譜分布,將熱源發(fā)出的間斷式波譜轉(zhuǎn)變成了連續(xù)波譜,從而促進(jìn)被加熱物體吸收熱量; 3、高溫輻射能量大多數(shù)集中在1~5μm波段,而一般的耐火材料在這一波段的發(fā)射率很低,對(duì)高溫輻射不利,紅外輻射涂料可以彌補(bǔ)這一不足。 4、采用了納米級(jí)粉體,與微米級(jí)粉體相比,由于破壞了原來(lái)物質(zhì)內(nèi)部固有的各種化學(xué)鍵,減弱了粒子之間的各種相互作用力,增大了組成物質(zhì)的基本微觀粒子之間的平均間距,因而單位體積內(nèi)的粒子數(shù)會(huì)顯著減小,從而能夠提高熱輻射的透射深度以降低吸收指數(shù),更進(jìn)一步提高物體的輻射率。 三、納米級(jí)SiC粉體制備技術(shù)簡(jiǎn)介 我們采用空氣中燃燒合成制備納米SiC粉體的技術(shù),與傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)相比,該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于: 1、反應(yīng)合成過(guò)程可在空氣中進(jìn)行,無(wú)需外加熱源及反應(yīng)設(shè)備的投入,屬于典型的節(jié)能降耗技術(shù); 2、反應(yīng)原料為常規(guī)工業(yè)品,成本低、方便可得,且可以保證產(chǎn)品的高純度; 3、機(jī)械活化處理時(shí)間短,燃燒合成反應(yīng)速度快,使得整個(gè)生產(chǎn)周期較短; 4、合成的SiC粉末產(chǎn)品粒度細(xì)小均勻,無(wú)需破碎研磨即為納米級(jí)超細(xì)粉體; 四、性能特點(diǎn) 1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在中、高溫壞境均適用; 2、高的半球全向輻射率ε,在常溫至1400℃范圍內(nèi)ε始終大于0.85,高溫下衰減緩慢; 3、粘接性好,在常溫到高溫的反復(fù)使用條件下,能牢固地粘接在基體上,不龜裂、不脫落; 4、可以保護(hù)基體材料,使用壽命長(zhǎng); 5、施工簡(jiǎn)單、投資較少、見效快、安全無(wú)污染、使用范圍廣泛; 6、節(jié)能效果顯著,可達(dá)15%以上; 五、技術(shù)指標(biāo)適用溫度(℃ ) 600~1500 耐火度(≥℃) 1790 比重(Kg/m3) 1.65~1.90 粘度(S) 12 PH 7~8 法向全波段輻射率(ε) ≥0.85 熱膨脹系數(shù),(×10-6) 20~1450℃ 6.5~7.0 1350℃氧化增重率(%) ≤7 抗熱震次數(shù) 1100℃ ≥12 六、主要用途 1.改造工業(yè)爐 該涂料可用于冶金、石化、陶瓷、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)領(lǐng)域的軋鋼加熱爐、各種熱處理爐、高溫?zé)犸L(fēng)爐、隧道窯及各種鍋爐等。不論是電、氣、油、煤使用何種能源的爐子,都能方便地采用,不僅可以提高加熱速度,還能改善加熱質(zhì)量和爐溫均勻性,獲得良好的節(jié)能效果。 2.散熱(航空和軍事上) 返回式航天器的回收艙從天空穿越大氣層回地面時(shí),由于大氣摩擦發(fā)熱,其外表溫度高達(dá)1000℃以上,如果沒有防熱措施,航天器就會(huì)空中燒毀。解決措施之一就是在航天器蒙皮表上應(yīng)用高輻射率涂層,作為輻射防熱結(jié)構(gòu)加強(qiáng)輻射,可達(dá)散熱目的。 七、保存方法及運(yùn)輸 一般以漿狀或膏狀桶裝出廠,也可以粉狀袋裝出廠。漿狀在使用中可不加或加少量的水,膏狀或粉狀的需要加較多的水,需充分?jǐn)嚢杈鶆颉? 包裝好的涂料應(yīng)放在陰涼處保存,嚴(yán)防受凍、曝曬,常溫可存放6個(gè)月。 包裝好的涂料在運(yùn)輸裝卸時(shí),均應(yīng)輕拿輕放。 八、施工方法 施工使用非常方便,一般不需對(duì)工業(yè)爐基體進(jìn)行特殊的改造與檢修處理便可進(jìn)行正常的涂料施工。施工時(shí),先將作業(yè)面仔細(xì)清理吹掃干凈,并保持干燥狀態(tài)。可采用手工涂刷或機(jī)械噴涂施工。機(jī)械噴涂時(shí)使用壓縮空氣或氧氣瓶(工作壓力0.4~0.5MPa)通過(guò)噴槍將涂料均勻噴涂在工作面上。無(wú)氣源時(shí),亦可用毛刷直接涂刷。 涂層應(yīng)保持均勻,涂層厚度一般在0.2~0.5mm,一般涂覆兩次即可,涂料用量可控制在3~4m2/kg。涂料施工后一般無(wú)需烘干,自然干燥24h后隨烘爐曲線升溫即可,切忌在涂料未固化時(shí)急劇升溫。 |