志盛威華鍋爐爐膛內(nèi)輻射節(jié)能黑體涂料

1、涂料原理介紹：ZS-1061志盛威華鍋爐爐膛內(nèi)輻射節(jié)能黑體涂料能夠輻射出耐火材料更多的遠(yuǎn)紅外線(紅外輻射率更高)為主要特征功能。具有較高的可見(jiàn)光和近紅外光輻射率、較高的熱紅外發(fā)射率，在600℃高溫以上涂層一直保持0.9∑紅外吸收率和發(fā)射率,使?fàn)t膛內(nèi)紅外輻射能量轉(zhuǎn)化為涂層的熱效應(yīng)，涂層再以高發(fā)射率將熱量以紅外輻射的形式發(fā)射回爐膛內(nèi)或是以傳導(dǎo)形式傳給基材。涂層吸熱后會(huì)發(fā)射1～5μm波長(zhǎng)的熱量，而1～5μm波長(zhǎng)的熱量是極易被物體吸收的。

2、紅外輻射現(xiàn)象：溫度高于-273.15時(shí)的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，基于物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電荷，受到環(huán)境中能量的激發(fā)而伸縮振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，成為遠(yuǎn)紅外輻射的電磁波，輻射能量。高溫輻射能量波長(zhǎng)大多數(shù)集中在1～5μm波段，比如1000℃和1300℃時(shí)，分別有76%和85%的輻射能量集中在這一波段內(nèi)。

3、紅外輻射波長(zhǎng)：紅外輻射是從物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的，紅外輻射是電磁波中的一段,其波長(zhǎng)范圍是0.76-1000μm,又將其劃分為：近紅外（0.76—3.0μm），中紅外（3.0—6.0μm），遠(yuǎn)紅外（6.0—15.0μm）和超遠(yuǎn)紅外（15—1000μm）。其頻率范圍為3×10¹¹_~4×10¹⁴HZ之間，對(duì)應(yīng)的能量范圍為1.66-1.26×10^-5ev。近紅外在性質(zhì)上與可見(jiàn)光相似，所以志盛威華總結(jié)又稱為光紅外。中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外是產(chǎn)生熱感的原因，所以又稱為熱紅外。

4、紅外輻射定義：紅外輻射又稱電磁波輻射，紅外線是波長(zhǎng)介于微波與可見(jiàn)光之間的電磁波，其本身不具有熱性質(zhì)，紅外而是在其射程范圍內(nèi)被物質(zhì)吸收，使物質(zhì)分子和原子中的電子或離子產(chǎn)生受迫共振而引發(fā)的熱效應(yīng)。紅外線頻率較低，穿透到原子、分子的間隙，會(huì)使原子和分子震動(dòng)加快、間距拉長(zhǎng)，即增加了熱運(yùn)動(dòng)量，宏觀看物質(zhì)溫度升高、汽化等。

5、如何提高涂層電磁波吸收和輻射：提高涂層紅外電磁波吸收和輻射，還要兼顧涂層耐高溫、抗氧化、耐熱震、抗沖擊等因素，涂料材料采用輻射協(xié)同強(qiáng)化劑、耐高溫基料、高溫粘結(jié)劑、能帶寬的氧化物、稀土氧化物和金屬等；

①、溫度波動(dòng)吸收輻射率不動(dòng)：涂料包含在不同溫度段強(qiáng)吸收強(qiáng)發(fā)射強(qiáng)材料，隨溫度和波長(zhǎng)的變化規(guī)律相匹配發(fā)揮不同材料特點(diǎn)，材料之間協(xié)同作用，使涂料在高溫下紅外發(fā)射頻譜的協(xié)同作用得到優(yōu)化和穩(wěn)定，涂料在相應(yīng)的工作溫度下獲得穩(wěn)定的高紅外發(fā)射率。

②、強(qiáng)化吸收和輻射率：涂層形成具有摻雜和晶格畸變等缺陷的氧化物固溶體和化合物，加上能帶寬、稀土氧化未成對(duì)電子和多種官能團(tuán)，材料活性大，能大大增加激發(fā)電子束、自由載流子和形成雜質(zhì)能級(jí)，強(qiáng)化紅外輻射激發(fā)作用；

③、涂層的多級(jí)發(fā)射：涂層中氧化物粒徑不同，能帶寬度不同，激發(fā)電子束不同，形成牢固的滲透相和涂層的均勻梯度結(jié)構(gòu)，材料受熱溫度不同下發(fā)射強(qiáng)度和頻率不同的電磁波，也提高了志盛紅外涂料的抗氧化能力。

④、形成穩(wěn)定紅外電磁波輻射：窯爐里火焰溫度不穩(wěn)定，造成發(fā)射波段相差太大紅外電磁波。電磁波在輻射傳播中遇到物體都會(huì)產(chǎn)生反射、吸收和透射。當(dāng)物體原子間距與電磁波長(zhǎng)相近或更短時(shí)，電磁波會(huì)發(fā)生吸收；當(dāng)原子間距遠(yuǎn)大于電磁波長(zhǎng)時(shí)，則會(huì)發(fā)生折射、反射和透射；1061紅外涂料材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、帶能穩(wěn)定、協(xié)同激發(fā)穩(wěn)定等把吸收不同波段的電磁波轉(zhuǎn)化輻射出穩(wěn)定的紅外電磁波。

⑤、帶激發(fā)電子束多：涂料采用了稀土氧化物和官能團(tuán)活性氧化物，P型結(jié)構(gòu)和N型結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料多，束縛電子能量低，容易被激發(fā)形成高發(fā)射率。紅外熱吸收則是跟原子核束縛電子能力有關(guān)，E=hvh為普朗克常量等于6.63×10-31J*S，V為紅外線的頻率，表示為輻射1個(gè)頻率V為的光子所需的能量。物質(zhì)中的每個(gè)原子或分子都有很多能級(jí)，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)都能發(fā)射光子。實(shí)際發(fā)射出來(lái)的電磁波就是這些大量光子的總和。

6、窯爐節(jié)能分析：通常的工業(yè)爐窯其加熱溫度可分為：高溫：1200~1900℃；中溫：800~1200℃；低溫：＜800℃。根據(jù)電磁波輻射的基本定律可知，不同溫度的爐窯輻射的電磁波有其對(duì)應(yīng)的光譜分布特征，即有與其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)分布范圍和峰值輻射波長(zhǎng)。由維恩位移定律得出：高溫（1200~1900℃）爐窯峰值輻射波長(zhǎng)范圍為0.94~2.37μm；中溫（800~1200℃）爐窯峰值輻射波長(zhǎng)范圍為1.57~3.10μm；低溫（＜800℃爐窯峰值輻射波長(zhǎng)范圍＞2.30~3.10μm。）不同溫度的工業(yè)爐窯，盡管采用了不同的耐火襯體，但其高溫下表面發(fā)射率大都在?=0.4~0.5范圍內(nèi)，這為通過(guò)利用紅外輻射涂料提高發(fā)射率，進(jìn)而提高熱工設(shè)備的熱效率以達(dá)到節(jié)能效果提供了可能。