节能高发射率涂料

阐述了高发射率涂料的特点、节能机理及国内外发展动态。介绍了南航研制的优质涂料的组成、制备工艺、使用方法及社会经济效益。     

石墨烯红外低发射率涂料制备及性能研究

将石墨烯应用在红外低发射率涂料中,研究了其漆膜电导率、红外发射率和力学性能.研究表明,当石墨烯添加量为1.5%时,电阻率降至0.59×10^6Ω·cm,漆膜发射率可降至0.13,相对传统纯金属的,红外低发射率漆膜红外发射率明显降低,且漆膜具有更优异的力学性能.     

红外高发射率涂层的研究进展

红外高发射率材料具有良好的辐射与吸收性能,可有效改善物体表面的辐射系数,增强辐射传热从而达到散热的目的。随着国防科技与工业技术的发展,高发射率材料已被广泛应用于航空材料、工业窑炉材料、建筑材料、电子、冶金等领域,其中涂层材料的运用占较大比重。目前,美国、英国等发达国家每年投入数亿资金用于高发射率涂层的研究,超薄、复合、多功能的涂层材料成为近年来主要的发展趋势。概述了高发射率材料的种类,比较了高发射率涂层几种制备方法的优缺点,并总结了影响涂层发射率的因素与提高发射率的途径。     

胶原-氧化铟锡复合红外低发射率涂料的制备及性能研究

采用共沉淀法制备红外低发射率的氧化铟锡(ITO)粉体,用液-液分散法制备了胶原-ITO复合物.以胶原-ITO复合物为颜料,环氧树脂为粘合剂,加入各种助剂,制得胶原-ITO复合红外低发射率涂料,并将涂料制成涂层.试验结果表明:胶原-ITO复合红外低发射率涂料的临界颜料体积(CPVC)为47.5%,涂层的红外发射率(1～22μm,8～14μm,3～5μm)为0.648～0.674,涂层耐温性为354.9℃,硬度、耐磨性、附着力等力学性能良好.     

纤维增强磷酸铝基复合材料的制备及性能研究

开展了纤维增强磷酸盐结合陶瓷基复合材料的研究,通过选择合适的增强纤维、结合剂及填充剂,采用叠层一热压固化—烧结的复合工艺,制备出隔热承力陶瓷基复合材料.料浆比例为10∶2.14∶3.00和孔径为1.5mm×1.5mm硅氧纤维布制备出的复合材料性能较好.密度对复合材料力学性能有很大影响,采用硅溶胶浸渍提高密度的方法,密度增加10.22％,抗弯强度增加了92.21％.     

无溶剂耐温耐磨环氧涂料的研制及性能研究

针对150℃高温条件下活塞对磨造成的蒸汽管道内壁腐蚀磨损问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过填料、助剂筛选和配方设计,研制出了适用于蒸汽管道内壁、综合性能良好的耐温耐磨环氧涂料。涂层采用E-031脂环族环氧树脂和J-129酚醛环氧树脂共混改性树脂体系,选择聚四氟乙烯作为润滑填料,研究了其不同粒径及用量对涂层耐磨性能的影响,发现粒径为2μm的聚四氟乙烯粉末用量为7%(质量分数,下同)时,涂层的耐磨性更好。同时通过筛选硅烷偶联剂并进行性能研究,确定了KH-560的最佳用量为1.5%,最终制备出满足使用要求且综合性能良好的无溶剂耐温耐磨环氧涂料。     

环氧树脂基热固化耐磨涂料的研制

介绍了一种以环氧树脂为粘合剂，以MoS2为减磨剂的热固化耐磨涂料的原料、配方及性能指标。涂料的性能测试表明其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性，该涂料作为复合材料粘接涂层，用于修复和防止零部件磨损、延长使用寿命等。     

高耐候太阳热反射涂料的制备

采用UVPC系统分析了多种颜料的可见光-近红外漫反射特性,并选取高反射颜料以及氟碳树脂制备涂料,研究了涂料的常规性能和太阳热反射比.测试结果表明,涂膜具有长效降温节能效果,且颜色丰富可调,可应对多领域的不同颜色及耐候要求.     

碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料的制备和性能研究

采用不同的磷酸铝盐基体制备了单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料,对其力学性能进行了对比,结果表明：基体对复合材料的力学性能和微观结构有极大的影响,磷酸铝基体随温度的升高脱水、相变残留下一定的气孔,填料的加入可以提高复合材料的整体力学性能;采用磷酸二氢铝基体、α-Al2O3填料制备的复合材料具有最好的性能,其弯曲强度为310MPa、弯曲弹性模量为47GPa,并通过扫描电镜对材料的微观结构形貌进行了分析研究。     

红外低发射率涂料的研究进展

介绍了红外低发射率材料研究的理论基础,从组成的角度分析了低发射率涂料的研究进展,并对影响低发射率性能的各种因素进行了讨论分析.     

3～5μm波段低发射率磷酸盐耐高温涂料的研究

现用的低发射率红外涂料仅限于低温(200℃左右),为此,以磷酸盐和氧化铅为主,制得了在3～5μm波段具有较低发射率的耐高温涂料.通过IR-2型发射率测量仪器测试了涂层的发射率,采用XRD和IR表征了涂层的结构和红外吸收光谱,并对涂层的耐热性能进行了测试.结果表明:经过高温固化后形成的涂层,其常温3～5 μm波段发射率为0.51,8～14μm波段发射率加0.83,耐热温度达750℃;高温固化过程中涂料的脱水缩合和晶型转变,导致了紧密结构的形成及红外吸收率的降低.     

红外高发射率ZnO∶Al粉末的制备

基于红外高发射率材料的应用,用固相法制备了Zn1-xAlxO(x=0.01,0.02,0.05,0.07)粉末,并研究预煅烧和二次煅烧后样品的红外发射率.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,当Al掺杂浓度达到2％(原子比)时,出现了尖晶石相ZnAl2O4.预煅烧和二次煅烧后的样品结晶质量差,有尖晶石相ZnAl2O4形成.红外发射率分析表明,1200℃时,随着掺杂浓度的增大,样品在3～5μm,8～ 14μm,1～ 22 μm三个波段内的发射率都降低了.随着煅烧温度的升高,在8～14μm波段内,Zn0.99Al0.01O发射率先升高后降低,在0.984 ～ 0.987之间.Zn0.99Al0.01O经过预煅烧和二次煅烧后,在这三个波段内的发射率都升高了.二次煅烧温度为1200℃时,得到的8～ 14μm内的发射率最高,为0.989.二次煅烧温度为1300℃的样品在三个波段内的整体发射率大于0.95.     

耐温耐磨有机硅基复合涂料的冲蚀磨损研究

研究了陶瓷颗粒增强体（ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３）及不同冲蚀条件对有机硅基复合材料涂料（以下简称有机硅复合涂料）耐冲蚀性能的影响。发现基体组成、陶瓷颗粒种类、含量及冲蚀条件对有机硅复合涂料耐冲蚀性有很大的影响。合适的选择颗粒增强体,复合涂料的冲蚀率较纯有机硅涂料降低了１～２个数量级。ＳＥＭ冲蚀表面形貌分析表明：低速冲蚀时涂层的磨损是因塑性变形和疲劳引起,而高速冲蚀时则由塑性变形、显微犁耕和显微切削造成。传统的耐温耐磨复合涂料多为纤维增强,因此研究开发新型颗粒增强复合涂料有较大的意义。     

基于高发射率标靶的物体表面温度快速精确测量研究

针对某些工业现场物体表面温度测量要求快速且精确,红外测温仪直接测温虽然快速,但准确性较低,提出了一种基于高发射率标靶的物体表面温度快速精确测量方法。采用高发射率涂料涂层制作标靶,通过在测量现场使用该标靶,可以避免物体表面发射率对物体表面红外温度测量准确性的影响,同时,对比直接测量和标靶测量结果,消除环境温度、大气温度、测量距离、大气衰减等因素的影响,从而实现物体表面温度测量的快速和准确性。实验结果与理论分析表明,该方法能有效提高物体表面红外温度测量精度,平均测量误差小于1%。     

低红外发射率耐高温涂层的制备及机理

以漂浮态铝粉为填料,有机硅树脂作为粘合剂,制备了耐高温低红外发射率涂层。对填料的添加量、涂层的固化温度进行了优化研究,对填料及涂层进行了结构、形貌的表征,并测试了涂层的红外发射率与耐热性能。研究结果表明,填料添加量为30%、400℃固化2h,涂层红外发射率(3～5μm,8～14μm)最低可达0.10～0.12,且涂层可在600℃条件下长时间使用。此外,分析认为涂层发射率的降低是消除粘合剂吸收及致密的片层连续结构两者协同作用的结果,并提出新的涂层结构模型对低发射率机理进行了阐述。     

改性石蜡制备及低红外发射率研究

采用丙烯酸接枝石蜡与苯胺酰胺化的方法制备改性石蜡,以此为黏合剂,Al粉为填料,制备出发射率可调的复合相变材料,并对复合相变材料的结构、热性能、控温效果和红外发射率进行了表征。结果表明,改性石蜡的相变温度提高了16.3%,相变潜热提高近60%,控温效果提高了39.3%,添加40%Al粉的复合相变材料的红外发射率可降至最低。     

耐温耐磨有机硅基复合涂料的冲蚀磨损研究

研究了陶瓷颗粒增强体 ( Si C、Al2 O3)及不同冲蚀条件对有机硅基复合材料涂料 (以下简称有机硅复合涂料 )耐冲蚀性能的影响。发现基体组成、陶瓷颗粒种类、含量及冲蚀条件对有机硅复合涂料耐冲蚀性有很大的影响。合适的选择颗粒增强体 ,复合涂料的冲蚀率较纯有机硅涂料降低了 1～ 2个数量级。SEM冲蚀表面形貌分析表明 :低速冲蚀时涂层的磨损是因塑性变形和疲劳引起 ,而高速冲蚀时则由塑性变形、显微犁耕和显微切削造成。传统的耐温耐磨复合涂料多为纤维增强 ,因此研究开发新型颗粒增强复合涂料有较大的意义。     

堇青石基复合节能涂层的制备与红外辐射性能

为了制备抗热震性好、红外发射率高的涂料,以Fe₂O₃,MnO₂和堇青石粉末为原料高温固相反应合成后,添加Cr₂O₃制成红外辐射粉末,再在其基础上以硅溶胶为粘结剂配以各种助剂制备红外辐射涂料,采用涂刷工艺在耐火砖表面制备红外辐射涂层。利用热重-差热分析仪（TG-DSC）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及红外光谱对粉末的热稳定性、物相、形貌、分子结构进行分析,并测试了涂层的红外发射率、抗热震性及附着力。结果表明:30.88%硅溶胶,18.53%水,0.62%聚羧酸钠,0.51%聚丙烯酸钠,0.05%羟乙基纤维素,49.41%红外辐射粉末,制备的红外辐射涂层具有较好的红外辐射性能和抗热震性能,在6²0μm波段内涂层的红外发射率在0.70以上,最高可达0.91,可在1 300℃高温下长期使用,涂层与基体的附着力为1级。