專利名稱：一種紅外輻射材料、高溫紅外涂料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外科技領(lǐng)域，更具體地是指一種紅外輻射材料、高溫紅外涂料及其
生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國的能源利用率很低，約為32%，而工業(yè)發(fā)達國家則超過了 60%。以窯爐鍋爐為例，我國有蒸汽鍋爐100萬臺，工業(yè)窯爐20萬臺，反射爐50萬臺，大型電阻爐40萬臺， 還有星羅棋布的陶瓷、水泥窯爐，合計總數(shù)不下400萬臺。不過在節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟的大趨勢下，我國節(jié)能減排面臨較大的挑戰(zhàn)。同時，對紅外輻射節(jié)能技術(shù)來說，其研究和應(yīng)用也將存在更大的空間更廣的前景。我國的高溫紅外節(jié)能技術(shù)的發(fā)展相對滯后，不過隨著低碳經(jīng)濟戰(zhàn)略的提出，以及全球能源危機和環(huán)境危機的壓力倍增，工業(yè)中高溫過程越來越多地采用新技術(shù)、新材料以達到節(jié)能減排和實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。由于紅外輻射不僅對物體的受熱有益，而且有助于分解高溫窯爐產(chǎn)生的有毒氣體，如碳的氧化物和氮的氧化物，因此高溫紅外輻射節(jié)能技術(shù)受到越來越多工業(yè)企業(yè)和科研機構(gòu)，乃至政府和全社會的重視。這對高溫紅外輻射節(jié)能技術(shù)來說， 將迎來一個大步發(fā)展和廣泛應(yīng)用的春天。專利號為92107317. 8的高發(fā)射率陶瓷涂料、專利號為99103712. X的一種遠紅外輻射加熱烘烤涂料、專利號為200310114615. 9的高溫遠紅外涂料及其制備方法、專利號為 200510042584的遠紅外偽裝材料、專利號為200610031463. X的高紅外輻射率節(jié)能涂料的制備方法、專利號為ZL201010102363. 8的一種高發(fā)射率高抗震紅外涂料的制備方法，這些紅外涂料要么僅僅面向一些家用加熱爐灶或低溫烘干設(shè)備、要么發(fā)射率在高溫環(huán)境下不持久等缺點，而對于一些高溫工業(yè)窯爐，特別像鋼鐵熱軋加熱爐、陶瓷輥道窯或隧道窯等等， 更未有可靠持久高溫工業(yè)窯爐用的紅外節(jié)能涂料，而長時間里人們研制與應(yīng)用的高溫紅外輻射涂料都是以耐火性能優(yōu)良的碳化硅或二氧化鋯為主要成分、水玻璃為粘結(jié)劑的無機涂料。而這些往往都發(fā)射率低或高溫環(huán)境下涂料老化速度快，紅外輻射率不持久。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種紅外輻射材料、高溫紅外涂料及其生產(chǎn)工藝，其目的在于克服現(xiàn)有的高溫紅外節(jié)能涂料發(fā)射率低、紅外輻射不持久、原料來源簡單的缺點。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化錳60-70份、氧化銅8-12份、氧化鈷3-7 份、氧化鉻3-7份、氧化鐵8-12份、氧化鈰3-7份。一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化鐵42-47份、氧化銅18-22份、氧化錳 28-32 份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠67-73 份、聚丙烯酸銨0. 005-0. 02份、混合粉體觀-32份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英48-52份、堇青石32-37份、氮化硼1_3份、上述紅外輻射材料10_14份。一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化錳60-70份、氧化銅8-12份、氧化鈷3_7份、氧化鉻3_7份、氧化鐵 8-12份、氧化鈰3-7份或者按比例稱取氧化鐵42-47份、氧化銅18-22份、氧化錳觀_32份， 將稱取后的物質(zhì)混合并研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過300-350目標準篩；
b、將通過300-350目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為3-5°C /min,并在1200°C下保溫2_3小時；
c、將保溫后的粉體冷卻，將冷卻后的粉體進行研磨，并全部過300-350目標準篩。所述步驟a中的研磨采用高速行星磨干法研磨，且研磨后的粉體全部通過325目標準篩。步驟b中合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時。所述步驟c中保溫后的粉體采用急速冷卻降溫。所述步驟c中的冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、將混合粉體全部通過300-350目標準篩，再按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并攪拌20-40分鐘；
c、攪拌均勻并形成漿料。步驟b中攪拌為采用高速剪刀攪拌，攪拌時間為30分鐘。通過上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
1、一種紅外輻射材料采用多種過渡金屬氧化物以及稀土金屬氧化物為原料，高溫合成高濃度晶體缺陷的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物，具有高溫穩(wěn)定性好，發(fā)射率高的優(yōu)點。2、高溫合成含有稀土元素的紅外輻射材料并采用急冷較快的降溫過程，由于稀土元素離子擁有豐富的d軌道和f軌道空間，在不同的環(huán)境中有不同價態(tài)和配位數(shù)，將稀土元素摻雜到尖晶石結(jié)構(gòu)，易于占據(jù)取代其他元素離子，并造成大量的晶格畸變，將對高溫紅外輻射材料的特性起到增強作用，同時高溫中已經(jīng)擴散的雜質(zhì)離子因為迅速冷卻而固定下來，從而使晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生一定畸變更好地保存下來，有利于降低燒成后粉體的晶格振動的對稱性。3、采用酸性硅溶膠作為高溫粘結(jié)劑配制成的高溫紅外涂料，具有強的粘結(jié)力，表干速度快，低溫可燒結(jié)，并可耐高溫，相比于磷酸或磷酸鹽類高溫粘結(jié)劑，成本更低，更不易于引入無用雜質(zhì)，同時噴涂或刷涂施工工藝簡單，且用量少，成本低。
具體實施例方式實施例一
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化錳60份、氧化銅8份、氧化鈷3份、氧化鉻 3份、氧化鐵8份、氧化鈰3份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠67份、聚丙烯酸銨0. 005份、混合粉體觀份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英48份、堇青石32份、氮化硼1份、上述紅外輻射材料10份。一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化錳60份、氧化銅8份、氧化鈷3份、氧化鉻3份、氧化鐵8份、氧化鈰 3份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時；
c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘； C、攪拌均勻后形成漿料。實施例二
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化鐵42份、氧化銅18份、氧化錳觀份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠67份、聚丙烯酸銨0. 005份、混合粉體觀份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英48份、堇青石32份、氮化硼1份、上述紅外輻射材料10份。上述一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化鐵42份、氧化銅18份、氧化錳觀份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時；
c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘； C、攪拌均勻后形成漿料。實施例三
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化錳70份、氧化銅12份、氧化鈷7份、氧化鉻 7份、氧化鐵12份、氧化鈰7份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠73份、聚丙烯酸銨0. 02份、混合粉體32份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英52份、堇青石37份、氮化硼3份、紅外輻射材料14份
一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化錳70份、氧化銅12份、氧化鈷7份、氧化鉻7份、氧化鐵12份、氧化鈰7份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時； c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘； C、攪拌均勻后形成漿料。實施例四
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化鐵47份、氧化銅22份、氧化錳32份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠73份、聚丙烯酸銨0. 02份、混合粉體32份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英52份、堇青石37份、氮化硼3份、紅外輻射材料14份
上述一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化鐵47份、氧化銅22份、氧化錳32份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時；
c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘； C、攪拌均勻后形成漿料。實施例五
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化錳65份、氧化銅10份、氧化鈷5份、氧化鉻5份、氧化鐵10份、氧化鈰5份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠70份、聚丙烯酸銨0. 01份、混合粉體30份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英50份、堇青石35份、氮化硼2份、上述紅外輻射材料12份。一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化錳65份、氧化銅10份、氧化鈷5份、氧化鉻5份、氧化鐵10份、氧化鈰5份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時；
c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘；C、攪拌均勻后形成漿料。實施例六
一種紅外輻射材料，按質(zhì)量組分比包括氧化鐵45份、氧化銅20份、氧化錳30份。一種紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠70份、聚丙烯酸銨0. 01份、混合粉體30份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英50份、堇青石35份、氮化硼2份、上述紅外輻射材料12份。上述一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取氧化鐵45份、氧化銅20份、氧化錳30份混合并采用高速行星磨干法研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過325目標準篩；
b、將通過325目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時；
c、將保溫后的粉體急速冷卻，并將冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325 目標準篩。一種高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
a、按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；
b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并采用高速剪刀攪拌30分鐘； C、攪拌均勻后形成漿料。上述僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種紅外輻射材料，其特征在于按質(zhì)量組分比包括氧化錳60-70份、氧化銅8-12 份、氧化鈷3-7份、氧化鉻3-7份、氧化鐵8-12份、氧化鈰3-7份。
2.—種紅外輻射材料，其特征在于按質(zhì)量組分比包括氧化鐵42-47份、氧化銅18-22 份、氧化錳28-32份。
3.一種采用權(quán)利要求1或2所述的紅外輻射材料生產(chǎn)的高溫紅外涂料，其特征在于 按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠67-73份、聚丙烯酸銨0. 005-0. 02份、混合粉體觀_32份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英48-52份、堇青石32-37份、氮化硼1_3份、紅外輻射材料10-14份。
4.一種權(quán)利要求1或2所述的紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟a、按比例稱取氧化錳60-70份、氧化銅8-12份、氧化鈷3_7份、氧化鉻3_7份、氧化鐵 8-12份、氧化鈰3-7份或者按比例稱取氧化鐵42-47份、氧化銅18-22份、氧化錳觀_32份， 將稱取后的物質(zhì)混合并研磨成粉體，將研磨后的粉體全部過300-350目標準篩；b、將通過300-350目標準篩的粉體放入坩堝或料碗中，并將坩堝或料碗放入爐中高溫合成，合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為3-5°C /min,并在1200°C下保溫2_3小時；c、將保溫后的粉體冷卻，將冷卻后的粉體進行研磨，并全部過300-350目標準篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟a中的研磨采用高速行星磨干法研磨，且研磨后的粉體全部通過325目標準篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟b中合成溫度從室溫一直升到1200°C，升溫速率為4°C /min，并在1200°C下保溫2. 5小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟c中保溫后的粉體采用急速冷卻降溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟c中的冷卻后的粉體采用高速行星干法研磨，并全部過325目標準篩。
9.一種權(quán)利要求3所述的高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟a、將混合粉體全部通過300-350目標準篩，再按比例稱取酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體；b、將酸性硅溶膠、聚丙烯酸銨及混合粉體盛入容器內(nèi)，并攪拌20-40分鐘；c、攪拌均勻并形成漿料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟b中攪拌為采用高速剪刀攪拌，攪拌時間為30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紅外輻射材料采用多種過渡金屬氧化物以及稀土金屬氧化物為原料，高溫合成高濃度晶體缺陷的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物，具有高溫穩(wěn)定性好，發(fā)射率高的優(yōu)點，同時提供了采用該紅外輻射材料生產(chǎn)高溫紅外涂料，按質(zhì)量組分比包括酸性硅溶膠67-73份、聚丙烯酸銨0.005-0.02份、混合粉體28-32份，所述混合粉體按照質(zhì)量組分比包括熔融石英48-52份、堇青石32-37份、氮化硼1-3份、紅外輻射材料10-14份，該高溫紅外涂料具有強的粘結(jié)力，表干速度快，低溫可燒結(jié)，并可耐高溫，同時還提供了一種紅外輻射材料的生產(chǎn)工藝及高溫紅外涂料的生產(chǎn)工藝，操作簡單方便。
文檔編號C04B35/622GK102219492SQ20111012190
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者官明智 申請人:官明智