CN1563214A - 冶金复合反射绝热层 - Google Patents
冶金复合反射绝热层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1563214A CN1563214A CN 200410029991 CN200410029991A CN1563214A CN 1563214 A CN1563214 A CN 1563214A CN 200410029991 CN200410029991 CN 200410029991 CN 200410029991 A CN200410029991 A CN 200410029991A CN 1563214 A CN1563214 A CN 1563214A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulation layer
- heat insulation
- nanometer
- metallurgy
- thermal spraying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
一种冶金复合反射绝热层,主要用于液态金属容器的内表面和有隔热要求装置的内或外表面上,从基体表面开始依次主要由热喷涂纳米Al2O3涂层、粘贴的多层反射绝热层、抹/喷涂防护层组成,可有效地隔离热传导、热对流和热辐射,具有隔热保温、减少热损失、节能降耗、降低壳体温度、提高壳体抗蠕变能力的效果,并可降低绝热层的厚度,是一种复合型的纳米绝热材料。
Description
技术领域
本发明所属的冶金复合反射绝热层应用于液态金属容器内表面和具有隔热要求装置的内、外表面的隔热保温层。
技术背景
目前,冶金生产使用的液态金属容器内表面隔热保温层一般采用隔热砖或纤维硬板。例如,钢水罐隔热保温层厚度在20~40mm,隔热效果Δt≤50℃。由于该隔热保温层没有考虑液态金属辐射传热和砖/板缝隙的对流传热对液态金属热量损失的影响,只能阻止部分热传导。因此,隔热保温效果差,导致冶炼温度高,能耗大,液态金属热量损失多,易出现低温结渣、结壳现象,液态金属容器的壳体温度过高使其强度、抗蠕变性能降低。而且,由于隔热保温层厚度较大,造成液态金属容器有效容积减少。
现有液态金属容器内表面没有Al2O3涂层。现有的热喷涂Al2O3涂层一般采用等离子热喷涂或超音速火焰热喷涂或爆炸热喷涂,采用微米级Al2O3热喷涂粉制备Al2O3涂层,不仅成本高,而且也不能在现场对生产设备制备涂层。现有采用氧乙炔火焰热喷涂微米级Al2O3热喷涂粉制备Al2O3涂层,由于熔态不好,结合强度低,涂层容易脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有隔热保温层只能阻止部分热传导,而不能有效阻止热辐射和热对流的不足,采用新的绝热材料和制作工艺,提出了一种能全面阻隔热传导、热对流和热辐射的冶金复合反射绝热层。
冶金复合反射绝热层的技术方案是:本发明所述的冶金复合反射绝热层,主要用于液态金属容器壳体内表面和具有隔热要求装置的内或外表面上,从基体表面开始依次超音速强化喷砂处理、热喷涂0.1~2mm厚的纳米Al2O3涂层、粘贴3~30mm厚的多层反射绝热层、抹/喷涂2~10mm厚的防护层。所述的超音速强化喷砂处理,采用压入式超音速喷砂机和石英砂/刚玉砂/金刚砂,使基体表面净化、粗化、活化、纳米化。所述的热喷涂层可以采用氧乙炔火焰枪制备由热喷涂底层和工作层组成,也可以直接在基体表面上热喷涂工作层,底层热喷涂材料为Ni-Al2O3,其质量比是Ni∶Al2O3=25~80∶25~75,工作层热喷涂材料为球形团聚态纳米Al2O3,热喷涂层显微组织为闭式蜂窝状结构。所述的多层反射绝热层主要由多层纤维纸/布、金属箔、纳米胶组成,粘贴在热喷涂层上,在纤维纸/布上粘贴金属箔做为夹层,中间间隔物是由纳米SiO2·TiO2/Al2O3·SiO2、无机纤维、互穿网络聚合物组成的纳米胶,其质量比为45~65∶1~5∶40~65,在夹层上进行涂布,采用辗压法排除层间的残留空气和粘合,经过烘箱干燥固化,多层反射绝热层厚度为每厘米10~50层。所述的抹/喷涂防护层是由无机纤维、γ-Al2O3、ZrO2-CaO、Al2O3·SiO2、膨胀珍珠岩/漂珠/蛭石、膨润土微细粉组成,其质量比例为2~10∶25~40∶1~5∶10~20∶3~10∶20~30,加入含40~60%的磷酸铝或含50~80%、模数大于3的硅酸钠或含40~60%的硅溶胶结合剂,充分混合后抹/喷涂在多层反射绝热层上,之后烘干固化。
由于采用了上述技术方案,所述的冶金复合反射绝热层,有效地阻隔了热传导、热对流和热辐射,明显地提高了隔热保温效果,而且降低了绝热层的厚度。
采用超音速强化喷砂处理,比现有喷砂处理,不仅使基体表面净化、粗化,而且使基体表面活化、纳米化,提高基体表面与涂层的吸附和扩渗能力。采用氧乙炔火焰枪喷涂球形团聚态纳米Al2O3热喷涂粉,制备的纳米Al2O3涂层膨胀系数接近钢基,界面残余应力小,结合强度高,实现了长期以来在生产现场制备高质量、低成本热喷涂Al2O3涂层的难题。纳米Al2O3涂层在600℃时导热系数λ≤0.74w/m·k、1000℃时导热系数λ≤0.65w/m·k,比传统的微米Al2O3涂层在600℃时导热系数λ≤8.7w/m·k、1200℃时导热系数λ≤5.3w/m·k,低一个数量级以上。而且,纳米Al2O3涂层辐射率1200℃时0.28、1500℃时0.38。因此,纳米Al2O3涂层是一种较好的热障涂层和反射涂层。多层反射绝热层的夹层采用金属箔能够有效阻隔和反射热辐射;间隔物中纳米SiO2·TiO2/Al2O3·SiO2是超级绝热材料,其导热系数λ≤0.024/m·k,互穿网络聚合物使纳米SiO2·TiO2/Al2O3·SiO2表面改性,不仅能够使纳米颗粒粘结,而且在中高温时碳化,成为热屏蔽的材料。因此,多层反射绝热层是一种低传导、无对流、高反射、热屏蔽的新型绝热材料和绝热结构。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述:
首先,在基体表面上进行超音速强化喷砂处理,采用压入式超音速喷砂机,其拉瓦尔喷枪喉口直径为8~20mm,压力大于0.6Mpa,采用具有棱角坚硬的石英砂/刚玉砂/金刚砂,使基体表面净化、粗化、活化、纳米化。然后,采用氧乙炔火焰喷涂枪在基体表面上进行热喷涂,其氧气压力在0.8~1.2Mpa、乙炔压力在0.6~1Mpa,热喷涂层可以由热喷涂底层和工作层组成,也可以直接在基体表面上热喷涂工作层,底层热喷涂材料为Ni-Al2O3,其质量比是Ni∶Al2O3=25~80∶20~75,粒度200目~350目,工作层热喷涂材料为球形团聚态纳米Al2O3,热喷涂层的厚度为0.1~2mm,热喷涂层显微组织为闭式蜂窝状结构。之后,在热喷涂层上粘贴多层反射绝热层,多层反射绝热层主要由纤维纸/布、金属箔、纳米胶组成,在纤维纸/布上粘贴金属箔做为夹层,中间间隔物是由纳米SiO2·TiO2/Al2O3·SiO2、无机纤维、互穿网络聚合物组成的纳米胶,经过充分混合制成,其质量比例为45~65∶1~5∶40~65,在夹层上进行涂布,采用辗压法排除层间的残留空气和粘合,经过烘箱干燥固化,纤维纸/布采用普通硅酸铝/高铝/含锆纤维纸/布,其厚度不超过1.5mm,金属箔为铝箔/铜箔坏锈钢箔,其厚度为0.006~0.5mm之间。最后,在真空反射上抹/喷涂防护层,抹/喷涂防护层是由无机纤维、γ-Al2O3、ZrO2-CaO、Al2O3·SiO2、膨胀珍珠岩/漂珠/蛭石、膨润土微细粉组成,其质量比例为2~10 25~40∶1~5∶10~20∶3~10∶20~30,加入含40~60%的磷酸铝或含50~80%、模数大于3的硅酸钠或含40~60%的硅溶胶结合剂,充分混合后抹/喷涂在多层反射绝热层上,当厚度小于3mm时抹/喷一遍,当厚度在3~10mm时抹/喷两遍,之后烘干固化。
Claims (5)
1.一种冶金复合反射绝热层,主要用于液态金属容器壳体内表面和具有隔热要求装置的内或外表面上,从基体表面开始依次超音速强化喷砂处理、热喷涂0.1~2mm厚的纳米Al2O3涂层、粘贴3~50mm厚的多层反射绝热层、抹/喷涂2~10mm厚的防护层。
2.如权利要求1所述的冶金复合反射绝热层,其特征在于:所述的超音速强化喷砂处理,采用压入式超音速喷砂机和石英砂/刚玉砂/金刚砂,使其基体表面净化、粗化、活化、纳米化。
3.如权利要求1所述的冶金复合反射绝热层,其特征在于:所述的热喷涂层可以采用氧乙炔火焰喷涂枪制备,由热喷涂底层和工作层组成,也可以直接在基体表面上热喷涂工作层,底层热喷涂材料为Ni-Al2O3,其质量比是Ni∶Al2O3=25~80∶25~75,工作层热喷涂材料为球形团聚态纳米Al2O3,热喷涂层显微组织为闭式蜂窝状结构。
4.如权利要求1所述的冶金复合反射绝热层,其特征在于:所述的多层反射绝热层主要由多层纤维纸/布、金属箔、纳米胶组成,粘贴在热喷涂层上,在纤维纸/布上粘贴金属箔做为夹层,中间间隔物是由纳米SiO2·TiO2/Al2O3·SiO2、无机纤维、互穿网络聚合物组成的纳米胶,其质量比为45~65∶1~5∶40~65,在夹层上进行涂布,采用辗压法排除层间的残留空气和粘合,经过烘箱干燥固化,多层反射绝热层厚度为每厘米10~50层。
5.如权利要求1所述的冶金复合反射绝热层,其特征在于:所述的抹/喷涂防护层是由无机纤维、γ-Al2O3、ZrO2-CaO、Al2O3·SiO2、膨胀珍珠岩/漂珠/蛭石、膨润土微细粉组成,其质量比例为2~10∶25~40∶1~5∶10~20∶3~10∶20~30,加入含40~60%的磷酸铝或含50~80%、模数大于3的硅酸钠或含40~60%的硅溶胶结合剂,充分混合后抹/喷涂在多层反射绝热层上,之后烘干固化。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410029991 CN1563214A (zh) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 冶金复合反射绝热层 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410029991 CN1563214A (zh) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 冶金复合反射绝热层 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1563214A true CN1563214A (zh) | 2005-01-12 |
Family
ID=34481057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410029991 Pending CN1563214A (zh) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 冶金复合反射绝热层 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1563214A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104884407A (zh) * | 2012-12-20 | 2015-09-02 | 普兰西欧洲股份公司 | 热屏蔽系统 |
CN111217620A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 纳米多孔隔热材料基体表面耐高温涂层、制备方法及基体 |
-
2004
- 2004-04-09 CN CN 200410029991 patent/CN1563214A/zh active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104884407A (zh) * | 2012-12-20 | 2015-09-02 | 普兰西欧洲股份公司 | 热屏蔽系统 |
CN104884407B (zh) * | 2012-12-20 | 2017-03-29 | 普兰西欧洲股份公司 | 热屏蔽系统 |
TWI588434B (zh) * | 2012-12-20 | 2017-06-21 | 攀時歐洲公司 | 熱屏蔽系統 |
US9803925B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-10-31 | Plansee Se | Thermal shielding system |
CN111217620A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 纳米多孔隔热材料基体表面耐高温涂层、制备方法及基体 |
CN111217620B (zh) * | 2018-11-26 | 2022-08-09 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 纳米多孔隔热材料基体表面耐高温涂层、制备方法及基体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103725074B (zh) | 一种耐高温隔热涂料及其制备方法与应用 | |
CN107344857B (zh) | 一种高强低导热耐火节能浇注料及其制备方法 | |
CN102828137B (zh) | 一种高温合金表面纳米复合涂层及其制备方法 | |
CN103484857B (zh) | 在金属基体陶瓷涂层上制备纳米改性非晶陶瓷涂层的方法 | |
CN103469197B (zh) | 在硬基板上通过激光辅助冷喷涂获得硬质颗粒涂层的方法 | |
CN108559941B (zh) | 一种不锈钢汽车消音器表面高致密梯度金属陶瓷涂层及其制备方法 | |
CN106630978A (zh) | 表面韧化的氧化铝纤维刚性隔热瓦多层复合材料、涂层组合物、制备方法及其应用 | |
CN103920868B (zh) | 一种节能型钢包包衬及其砌筑方法 | |
CN109665811A (zh) | 一种高强度高韧性的陶瓷大板及其制备方法 | |
CN102154640A (zh) | 铝涂层结合强度的提高方法 | |
CN110976836B (zh) | 一种低热耗散长寿命钢包衬体及其制备方法 | |
CN105132852B (zh) | 一种火焰喷涂制备Al/Al2O3多功能涂层的方法 | |
CN109554707A (zh) | 一种超极限铝合金及其制备方法 | |
Wu et al. | Preparation and structure control of a scalelike MoSi2-borosilicate glass coating with improved contact damage and thermal shock resistance | |
CN105967659A (zh) | 一种与基体粘结性高的涂层材料 | |
CN114015968A (zh) | 一种薄壁罩体零件耐高温复合涂层及制备方法 | |
CN104846307A (zh) | 用于金属基热喷涂的耐高温陶瓷涂层及其喷涂方法 | |
CN1563214A (zh) | 冶金复合反射绝热层 | |
CN106966763A (zh) | 一种发动机环境下纤维增强的复合材料表面涂层及其制备方法 | |
CN105036764A (zh) | 一种高温冶炼保温层环保材料 | |
CN100355693C (zh) | 高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料 | |
CN204329612U (zh) | 一种用于制备炉窑壳体的复合隔热板 | |
CN1563473A (zh) | 用于镁合金工件表面处理的方法 | |
CN101338346B (zh) | 一种热风阀阀板覆盖耐火材料工艺 | |
CN101302114B (zh) | 钢包绝热层不定形保温涂料及其使用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |