一种耐高温远红外涂料及其制备方法

本发明涉及远红外涂料领域，尤其涉及一种耐高温远红外涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的不断提高，诸如远红外电热毯、远红外桑拿房等具有医疗保健作用的电热远红外频谱发生设备越来越受到人们的青睐，保健类的电热远红外频谱发生设备是通过在发热设备上涂覆远红外涂料而发挥功能，其在通电受热后会发出波长为6～14μm的远红外光并产生远红外辐射，由于所发出的波长为6～14μm的远红外光谱近似太阳光谱，因此便于人体吸收，有益人体健康，从而达到理疗保健的效果，尤其当受热温度达到150℃以上时，远红外涂料的辐射强度明显增强，理疗效果更佳。

2、经检索，中国专利号cn106634063b公开了一种耐高温远红外涂料及其制备方法和应用，虽然形成的涂层质量稳定，长期受热也不易从发热设备上脱落，其耐温性可达800℃以上，但是其无法提高涂料的使用性能，同时涂料所形成的涂层的剥离强度无法提高，不仅缩短了涂料的使用寿命，还无法提高涂料的耐冲击能力，使得涂料所形成的涂层易损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种耐高温远红外涂料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种耐高温远红外涂料，该耐高温远红外涂料由以下重量百分比的原料组成：nicrcoaly合金粉末15～20wt.％、硅粉2～5wt.％、zro215～20％、y2o315～30％、稳定剂1～2％、硅烷偶联剂0.1～0.15％和粘结剂20～25％，余量为水。

4、进一步地，所述nicrcoaly合金粉末和y2o3中的y均是mo、u、re和cr，所述粘结剂为钾水玻璃、钠水玻璃和锂水玻璃中的一种或多种，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种，所述稳定剂含三价和四价阳离子，所述nicrcoaly合金粉末和硅粉的粒径为1～5μm。

5、一种耐高温远红外涂料的制备方法，该耐高温远红外涂料的制备方法具体步骤如下：

6、步骤一：称取原料：依据称量公式和配方称取相应质量的原料；

7、步骤二：预处理：将zro2和y2o3混合，同时进行超声分散，与此同时，将烧结炉逐渐加热至600～800℃，待zro2和y2o3分散均匀后，再转移至烧结炉中恒温烧结30～35min，烧结完成后取出，并自然冷却，形成预制料；

8、步骤三：制备涂料a：将步骤二中的预制料与稳定剂混合，并放入球磨机中研磨8～10h，球磨完成后形成混合粉料，再将混合粉料与粘结剂混合搅拌，形成混合液，再依次加入硅烷偶联剂和水，持续搅拌30～50min，即得涂料a；

9、步骤四：制备涂料b：将nicrcoaly合金粉末与硅粉混合备用，即得涂料b；

10、步骤五：后处理：将涂料a与涂料b分别包装，并组合使用，即得耐高温远红外涂料。

11、进一步地，步骤一中所述称量公式为：

12、cq＝rmq×(oqrq×100％bp×100％)，

13、bp＝bc×(1-wc)；

14、其中cq为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；rmq为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；oq为预设批次的生产量，及生产计划信息；rq为产品的标准生产量；bp为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；bc为物料批次的含量；wc为物料批次的水分含量。

15、进一步地，步骤二中所述恒温烧结的温度为1000～1200℃。

16、进一步地，步骤五中所述组合使用的具体操作为：

17、s1、通过dh-2080型等离子喷涂装置将涂料b喷涂于载体的表面，待均匀涂敷后，再将涂料a喷涂于涂料b的表面；

18、s2、利用trulaser cell 7040碟片式激光器的高能激光束扫描涂料b和涂料a，从而形成熔池，最后快速冷却，完成组合使用。

19、进一步地，所述dh-2080型等离子喷涂装置的参数为：电流500～530a、电压70～75v、主气流量38～40l/m、次气流量8～10l/m、载气流量2.5～3l/m、喷涂距离100mm、喷枪功率35～40kw、转速30rad/m；步骤s2中所述trulaser cell 7040碟片式激光器的额定输出功率为5000w，激光束波长为1030nm。

20、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

21、1、本发明制得的涂料耐热性较为优异，同时制得的耐高温远红外涂料所形成的涂层表面更为光滑，使得涂层表面不易积聚灰尘和污渍，从而更加利于远红外的释放，提高了涂料的使用性能，且制得的耐高温远红外涂料所形成的涂层剥离强度更高，进一步提高了涂料的附着性，不仅延长了涂料的使用寿命，还提高了涂料的耐冲击能力，使得涂料所形成的涂层不易损坏。

技术特征：

1.一种耐高温远红外涂料，其特征在于，该耐高温远红外涂料由以下重量百分比的原料组成：nicrcoaly合金粉末15～20wt.％、硅粉2～5wt.％、zro215～20％、y2o315～30％、稳定剂1～2％、硅烷偶联剂0.1～0.15％和粘结剂20～25％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温远红外涂料，其特征在于，所述nicrcoaly合金粉末和y2o3中的y均是mo、u、re和cr，所述粘结剂为钾水玻璃、钠水玻璃和锂水玻璃中的一种或多种，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种，所述稳定剂含三价和四价阳离子，所述nicrcoaly合金粉末和硅粉的粒径为1～5μm。

3.一种耐高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，该耐高温远红外涂料的制备方法具体步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种耐高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述称量公式为：

5.根据权利要求3所述的一种耐高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述恒温烧结的温度为1000～1200℃。

6.根据权利要求3所述的一种耐高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，步骤五中所述组合使用的具体操作为：

7.根据权利要求6所述的一种耐高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，所述dh-2080型等离子喷涂装置的参数为：电流500～530a、电压70～75v、主气流量38～40l/m、次气流量8～10l/m、载气流量2.5～3l/m、喷涂距离100mm、喷枪功率35～40kw、转速30rad/m；步骤s2中所述trulaser cell 7040碟片式激光器的额定输出功率为5000w，激光束波长为1030nm。

技术总结
本发明公开了一种耐高温远红外涂料及其制备方法，属于远红外涂料领域，该耐高温远红外涂料由以下重量百分比的原料组成：NiCrCoAlY合金粉末15～20wt.％、硅粉2～5wt.％、ZrO<subgt;2</subgt;15～20％、Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;15～30％、稳定剂1～2％、硅烷偶联剂0.1～0.15％和粘结剂20～25％，余量为水，所述NiCrCoAlY合金粉末和Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;中的Y均是Mo、U、Re和Cr，所述粘结剂为钾水玻璃、钠水玻璃和锂水玻璃中的一种或多种，本发明能够提高涂料的使用性能，且制得的耐高温远红外涂料所形成的涂层剥离强度更高，进一步提高了涂料的附着性，不仅延长了涂料的使用寿命，还提高了涂料的耐冲击能力，使得涂料所形成的涂层不易损坏。

技术研发人员：吴法霖,孙宽,周永利,郭冰,陈云涛,陈坤
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15