熱輻射塗料的成分及作用

2020-12-05 窯爐耐材

熱輻射塗料(層)是指在紅外波段具有高發射率值或特定選擇性輻射特性的塗料,此種塗料塗刷或噴塗,或熔射於工業爐襯體表面形成塗層,可提高爐壁表面的熱輻射率,提高爐內的熱利用效率。因此也稱為節能塗料。

熱輻射是一種電磁波的能量傳遞。在任何溫度下,能夠全部吸收和發射任何波長(0.1~100 μmm)的輻射能的物體稱為黑體,黑體具有最佳的輻射特性。但一般物體的輻射特性在任何波長都低於黑體。在某溫度下單位面積單位時間所輻射的能量稱為該物體的輻射能。在同一溫度下,某一物體的輻射能與黑體的輻射能之比稱為該物體的輻射率ε,又稱為黑度。輻射率值介於0與1之間,發射率值愈大,說明該物體的熱輻射本領愈高。

在耐火材料襯體上塗上一層高溫高發射率的塗料後,能提高輸入能量轉換成輻射能的效氧金屬氧化物、碳化物、氮化物和硼化物中有些材料適合於製造高溫高發射率值的塗料。

SiC材料和ZrO2-CaO-SiO2系材料具有較高的輻射率值。因此一般選用SiC和ZrO2-CaO-SiO2系材料作塗料基體的較多。ZrO2-CaO-SiO2系熱輻射塗料其基本成分是ZrO2、CaO、SiO2,此類材料在近紅外波段輻射率並不高,但具有較高的耐火度、結構強度和耐高溫腐蝕性。此塗料工作溫度為800~1450℃,紅外波段平均熱輻射率ε〉0.9。可作電熱加熱爐,燃氣加熱爐內襯的熱輻射塗層,節能率可達10%左右。

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