耐高温纳米黑体涂层及其制备工艺

摘要

本发明提供了一种耐高温纳米黑体涂层及其制备工艺，其包括以下组分：黑体粉末颗粒；无机粘合剂；以及膨胀系数调节剂。制备步骤如下：黑体粉末颗粒的制备，膨胀系数调节剂的制备，无机粘合剂的合成，混合黑体粉末颗粒、无机粘合剂、膨胀系数调节剂，将所得混合物经过滤、研磨后，得到所述加热炉用耐高温纳米辐射涂料。本发明的耐高温纳米辐射涂料这种材料具有提高辐射率和热震稳定性、节能环保、防腐蚀、延长加热炉使用寿命、提高温度均匀性等特点对不同热源（煤、气、油、电等）都适用；技术指标已达到：耐温2200℃，辐射率ε≥0.92，抗热震性（1300℃）≥5次，涂料厚度0.1—0.2mm，使用寿命≥6年。

主权项

一种耐高温纳米黑体涂料的制备方法，该涂料的涂层为适用于在工业加热炉上通过增加炉内被加热工件表面辐射率来提高加热炉热效率的涂层，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：步骤1：黑体粉末颗粒的制备（a）按照以下质量百分比混合各个组分：氮化硼BN 22‑28%、碳化硅SiC 15‑21%、氧化锆ZrO₂ 7‑13%、氧化铬Cr₂O₃ 8‑15%、氧化镁MgO 3‑10%、氧化铈Ce₂O₃ 5‑15%、氧化镧La₂O₃ 4‑8%、白云石15‑22%，将混合组分与水按照1:1.2的比例混合搅拌；（b）将混合物均匀涂刷在模具上，厚度3mm，自然干燥12小时，制成薄片，将制取的薄片放入煅烧炉，在1800‑2800℃下煅烧2.5小时以上，取出后用3kPa压缩空气速冷，得到料片；（c）把料片投入粉碎机中进行初步粉碎，得到的初粉物料的粒度≤5mm；（d）将初粉物料加入细磨粉碎机中进行细磨粉碎，将细磨粉碎后的物料加入分筛机中进行分筛，得到粒度400目以下的物料为黑体粉末颗粒，并将粒度400目以上的物料返回细磨粉碎机中重新粉碎；步骤2：无机粘合剂的合成铝溶胶加入反应釜中，用磷酸二氢铝和硅酸钠调节其粘度和酸碱度，并混合搅拌2小时以上，得到无机粘合剂，其中，铝溶胶、磷酸二氢铝和硅酸钠之间的摩尔比为8.2‑8.8：1.0‑1.4：0.25‑0.4；步骤3：膨胀系数调节剂的制备将堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体按照重量比为47‑53：53‑47，混合均匀得到膨胀系数调节剂；步骤4：将步骤1制备得到的黑体粉末颗粒、步骤2制备得到的无机粘合剂和步骤3制备得到的膨胀系数调节剂按照重量比为7.25‑7.75：0.9‑1.1：1.3‑1.65依次加入涂料合成釜中，搅拌4小时，经过滤后，形成涂料。