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1、关于耐高温节能涂料的原理与应用的探讨耐高温节能涂料一般是指在较高的温度与较强的冲击下，漆膜不脱落剥离.仍能保持适当物理机械性能，提高涂膜热交换效率的涂料。耐高温节能涂料有着广泛的用途.该类涂料的研究已成为近年来先进国家技术发展的一个热点问题。耐高温节能涂料是多学科有机结合以及综合应用的成果。该类涂料可以广泛地W用于高温蒸汽管道、热交换器、冷凝器、高温炉、石油裂解设备、发动机部位、冶金行业的金属高温防护等。以炉窑为例，我国有蒸汽锅炉100万台，工业窑炉20万台，反射炉50万台，大型电阻炉40万台.还有星罗棋布的陶瓷炉，水泥炉等，合让总数不下400万台。它们都在
2、大量消耗能源并且污染环境⑴。目前，我国的能源利用率很低，约为32%,而西方先进工业国则超过了60%,为提高能源的利用率，需要耐高温卩能涂料的广泛使用。上世纪后期，英国CRC公司在欧洲市场推岀节能涂料ET-4,当时被西方誉为加热炉发展的里程碑［2］。接着有欧澳多国联营的Enecoat节能涂料，日本的CRC1100和CRC1500,这些节能涂料为西方国家提高能源利用率做岀了显著的贡献。1•耐高温节能涂料的节能机理热量的传递以3种方式进行，即传导传热、对流传热和辐射传热。在低温阶段，热交换以对流传热为主，而在高温阶段（800°C以上）.则以辐射传热为主。随着温度的
3、升高，辐射传热所起的作用越来越大。由辐射传热基本定律和i；
4、算公式可知，提高辐射体的表面辐射系数，将有利于辐射传热的强化［3］。红外线通常是指波氏在25〜1000m范用内的电磁波，该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。随着耦射物材质、分子结构和温度等条件的不同，其辐射波长也各不相同。对于以辐射传热为主的工业炉，在炉衬表面应用高温红外辐射涂料可提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数，显著改善炉内传热过程，达到节能、增效的目的［4］。传统的辐射换热计算常常假设炉衬是一个辐射绝热面，即认为炉衬表面的净辐射热流为0,得出的结论是炉膛内的辐
5、射换热与炉衬发射率（黑度）无关。然而，大量的实践表明:炉膛内的辐射换热与炉衬发射率是密切相关的，事实上在炉内热交换中炉衬并不是一个辐射绝热面。从基尔霍夫定律得知:任何辐射体在一定的温度下，其辐射率和吸收率之比都是一个常数，即物质的辐射率越大.其吸收率也越大，一个好的辐射体必定是一个好的吸收体。当炉墙上涂上高发射率涂料后.便增加了炉壁对工件的辐射，若炉壁内壁在单位时间内得到的热能值不变，则发射率的提高必然使壁温下降、辐射能增加且炉墙传导热损减小。然而炉窑内壁从吸收耦射和对流传热获得热量，发射率的提高又使二者传热量增大（因2XT增大），所以，炉窑内衬在单位时间内
6、得到的热量实际上是提高的，这使壁温的下降趋势回升。高辐射率涂层促使一部分对流热转化为微辎射热，同时应考虑到炉窑内衬温度一般远低于发热元件温度，故其氏波段辐射能谱能量增大.即高发射率涂层起了改变辐射能谱分布的作用。综上所述，炉窑加涂高辐射率涂层后，引起热平衡的重新分配，结果强化了辐射传热，提高了炉窑的热效率［5-8］o2耐高温节能涂料的组成与研究现状耐高温节能涂料是根据红外辐射的原理，由辐射粉体基料与载:体粘结剂组成，也可称为耐高温红外辐射涂料。其中，辐射粉体基料的作用是提供高辐射性能，载体粘结剂则使涂料牢固地粘结在基体表面。随着材料研究技术的不断发展，该类涂
7、料的物质组成也得到了长足的进步，从小纯的物质或化合物发展为多种物质或化合物的复合材料。早期该类涂料主要是以碳化硅、氧化箔、箔英砂等单种物质或化合物为轴射成分，以简单无机盐为绒体粘结剂。发展至今，耐高温红外辐射涂料的辐射成分则是由多种物质或化合物通过特殊的材料复合工艺制成，其墩体粘结剂也是由原来的单种粘结剂物质载体发展为多种微粉、溶胶及化学粘结剂组成的复合胶体［9］。英国CRC公司称其耐高温红外辐射涂料的辐射粉料有两类基本纽成，即ZrO2和钻英砂(硅酸钻)，其中ET4型红外辎射涂料的辐射粉料主要由钻英砂、SiO2和AI2O3纽成.在800°C时辐射率为85%,
8、1000°C时仍可达84%,但在金属表面应用温度不能高于1100°C.否则会脱落［10］。美国CRC公司的红外辐射涂料已系列化，其中用在金属表面上的涂料，其辐射粉料组成主要是AI2O3和SiO2;用在耐火材料炉衬表面上的涂料，其辐射粉料主要是由ZrO2或ZrO2,AI2O3,SiO2组成［X］。日本CRC公司推岀的红外辐射涂料CRC1100,CRC1500,轴射粉料由CoO,Cr2O3,Fe2O3,Mo2O3,SiO2等组成。高岛广夫和高田纺一等用过渡金属氧化物(如Fe2O380%,MnO215%,CoO5%;MnO280%,CoO10%,CuO10%;Mn
9、O260%.Fe2O320%,CuO10%,CoO1
