背景技术

工业热工窑炉是能耗大户，占到我国能耗总量的25%，但其热效率仅有30%（32%）左右， 发达国家达到50%左右,红外辐射涂料是解决该问题的有效途径。这是因为，对于以辐射传热为主的不同工业炉，通过在窑炉内壁涂覆红外辐射涂料，能提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数，有效地改善炉内传热过程，达到节能、增产与提高产品质量的目的。而且成本低，见效快，施工简便、快捷，不受窑炉具体形状的限制，是一种适于广泛推广应用的节能手段。

国内外现状及发展趋势

红外辐射涂料的研制与应用技术极大的推动了节能技术的发展，被其为"工业炉技术的重大进步"、"性能的重大改进"、"技术发展的里程碑"，并被列入"21世纪的新材料"。
   发达国家都重视红外辐射涂料技术的应用，较著的红外辐射涂料品牌：英国CRC公司的ET-4型红外涂料，美国CRC公司的C-10A；英欧奥联营的Encoat;日本的CRC1100、CRC1500涂料。

国内目前有几家研制生产的红外辐射涂料的红外辐射粉体基料主要是金属氧化物的复合物和碳化物，在掺加一部分耐火材料等混合而成，各自的产品各有其特点，产品的质量也各有不同。

纳米SiC红外辐射涂料技术背景

目前红外辐射粉体基料主要是金属氧化物的复合物和碳化物，碳化硅粉体是目前为止发现的唯一一种在700 ℃以上发射率超过0.8的物质，但是碳化硅在氧化气氛中使用时存在氧化的问题，一般3个月后就因碳化硅被氧化辐射率开始衰减。因此从提高红外辐射涂料的节能效果和延长使用寿命两方面考虑，开发具有高发射率和抗氧化性良好的纳米碳化硅粉体以及以其为主要原料的红外辐射涂料，对于提高我国红外辐射涂料的技术水平和能源的节约具有重要意义。本涂料采用中科院理化所开发的铝掺杂改性燃烧合成工艺制备的碳化硅粉体为辐射基料，其粒度小于100nm，发射率达到0.92以上，抗氧化能力优良，非常适合制备红外辐射涂料，在技术方面处于国内领先地位。

中国科学院唐山高新技术研究与转化中心是唐山市政府与中国科学院合建的技术转化基地，其中中科院理化所功能陶瓷研究组多年来一直致力于燃烧合成技术的研究，承担了多项国家“863”项目、自然科学基金和中俄合作项目，取得了丰硕的成果，尤其在燃烧合成氮化物陶瓷和碳化物陶瓷粉体方面，申请了多项专利。其成果之一氮气催化燃烧合成技术可以低成本批量生产铝掺杂纳米SiC粉体，该纳米SiC粉体的红外辐射率和抗氧化性能非常优良，适合制备红外辐射涂料，相对于现在市售的红外辐射涂料使用的SiC粉体在辐射率和使用寿命方面具有明显优势。

中科院唐山中心在理化所研究基础上，采用铝掺杂纳米碳化硅为主要辐射基料，同时选择适当的粘结剂、外加剂等成分，采用先进的加工工艺，使涂料的粒度在100纳米到5微米之间，研究制备了600℃下红外辐射率达到0.92的纳米碳化硅红外辐射涂料。

产品规格：

涂料特点

Ø       高辐射率：采用高辐射率纳米SiC为主要辐射粉体，同时合理调配其他辅料，涂料的法向全发射率达到0.87，对温度的依赖性较小，因此可以在很宽的温度区域内发挥节能效率，即使在1350℃仍可维持稳定的辐射。

Ø       保护墙体：涂料在1000℃以上时，会烧结成金属瓷釉状，固化在热材料表面，不易剥落，对耐火砖、浇注料起到了很好的保护作用，大幅度延长了炉衬的使用寿命。

Ø       阻止落尘：采用复合粘结剂，经过烧结，使炉墙表面形成坚固的烧结层，解决了掉渣落脏问题。

Ø       无挥发及刺激性气味：采用低挥发的粘结剂和辐射基料，在窑炉使用中不会产生挥发物，不会对产品造成污染。

节能效果：

Ø        缩短升温时间：8%—20%；降低排烟温度：10%—20%；提高热效率：5%—10%，节能能源：10%—20%。

使用范围：

主要应用于不直接接触熔体的各种高温工业炉窑，如冶金热风炉、轧钢加热炉、均热炉、陶瓷窑炉、耐火材料窑炉等。将涂料涂刷于炉衬内壁，有效提高炉衬的黑度，通过涂层热能吸收和红外辐射，改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更加充分，达到增加热效率、减少能耗、节约能源和保护炉衬、延长炉衬使用寿命、环保等目的。