志盛威华锅炉炉膛内辐射节能黑体涂料

志盛威华锅炉炉膛内辐射节能黑体涂料

1、涂料原理介绍：ZS-1061志盛威华锅炉炉膛内辐射节能黑体涂料能够辐射出耐火材料更多的远红外线(红外辐射率更高)为主要特征功能。具有较高的可见光和近红外光辐射率、较高的热红外发射率，在600℃高温以上涂层一直保持0.9∑红外吸收率和发射率,使炉膛内红外辐射能量转化为涂层的热效应，涂层再以高发射率将热量以红外辐射的形式发射回炉膛内或是以传导形式传给基材。涂层吸热后会发射1～5μm波长的热量，而1～5μm波长的热量是极易被物体吸收的。

2、红外辐射现象：绝对温度高于-273.15时的物体都能产生红外辐射，基于物质内部结构的电荷，受到环境中能量的激发而伸缩振动或转动，成为远红外辐射的电磁波，辐射能量。高温辐射能量波长大多数集中在1～5μm波段，比如1000℃和1300℃时，分别有76%和85%的辐射能量集中在这一波段内。

3、红外辐射波长：红外辐射是从物质中发射出来的，红外辐射是电磁波中的一段,其波长范围是0.76-1000μm,又将其划分为：近红外（0.76—3.0μm），中红外（3.0—6.0μm），远红外（6.0—15.0μm）和超远红外（15—1000μm）。其频率范围为3×10¹¹_~4×10¹⁴HZ之间，对应的能量范围为1.66-1.26×10^-5ev。近红外在性质上与可见光相似，所以志盛威华总结又称为光红外。中红外、远红外和超远红外是产生热感的原因，所以又称为热红外。

4、红外辐射定义：红外辐射又称电磁波辐射，红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，其本身不具有热性质，红外而是在其射程范围内被物质吸收，使物质分子和原子中的电子或离子产生受迫共振而引发的热效应。红外线频率较低，穿透到原子、分子的间隙，会使原子和分子震动加快、间距拉长，即增加了热运动量，宏观看物质温度升高、汽化等。

5、如何提高涂层电磁波吸收和辐射：提高涂层红外电磁波吸收和辐射，还要兼顾涂层耐高温、抗氧化、耐热震、抗冲击等因素，涂料材料采用辐射协同强化剂、耐高温基料、高温粘结剂、能带宽的氧化物、稀土氧化物和金属等；

①、温度波动吸收辐射率不动：涂料包含在不同温度段强吸收强发射强材料，随温度和波长的变化规律相匹配发挥不同材料特点，材料之间协同作用，使涂料在高温下红外发射频谱的协同作用得到优化和稳定，涂料在相应的工作温度下获得稳定的高红外发射率。

②、强化吸收和辐射率：涂层形成具有掺杂和晶格畸变等缺陷的氧化物固溶体和化合物，加上能带宽、稀土氧化未成对电子和多种官能团，材料活性大，能大大增加激发电子束、自由载流子和形成杂质能级，强化红外辐射激发作用；

③、涂层的多级发射：涂层中氧化物粒径不同，能带宽度不同，激发电子束不同，形成牢固的渗透相和涂层的均匀梯度结构，材料受热温度不同下发射强度和频率不同的电磁波，也提高了志盛红外涂料的抗氧化能力。

④、形成稳定红外电磁波辐射：窑炉里火焰温度不稳定，造成发射波段相差太大红外电磁波。电磁波在辐射传播中遇到物体都会产生反射、吸收和透射。当物体原子间距与电磁波长相近或更短时，电磁波会发生吸收；当原子间距远大于电磁波长时，则会发生折射、反射和透射；1061红外涂料材料结构稳定、带能稳定、协同激发稳定等把吸收不同波段的电磁波转化辐射出稳定的红外电磁波。

⑤、带激发电子束多：涂料采用了稀土氧化物和官能团活性氧化物，P型结构和N型结构半导体材料多，束缚电子能量低，容易被激发形成高发射率。红外热吸收则是跟原子核束缚电子能力有关，E=hvh为普朗克常量等于6.63×10-31J*S，V为红外线的频率，表示为辐射1个频率V为的光子所需的能量。物质中的每个原子或分子都有很多能级，从高能级跃迁到低能级都能发射光子。实际发射出来的电磁波就是这些大量光子的总和。

6、窑炉节能分析：通常的工业炉窑其加热温度可分为：高温：1200~1900℃；中温：800~1200℃；低温：＜800℃。根据电磁波辐射的基本定律可知，不同温度的炉窑辐射的电磁波有其对应的光谱分布特征，即有与其对应的波长分布范围和峰值辐射波长。由维恩位移定律得出：高温（1200~1900℃）炉窑峰值辐射波长范围为0.94~2.37μm；中温（800~1200℃）炉窑峰值辐射波长范围为1.57~3.10μm；低温（＜800℃炉窑峰值辐射波长范围＞2.30~3.10μm。）不同温度的工业炉窑，尽管采用了不同的耐火衬体，但其高温下表面发射率大都在ɛ=0.4~0.5范围内，这为通过利用红外辐射涂料提高发射率，进而提高热工设备的热效率以达到节能效果提供了可能。