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一种耐热耐热涂料的设计探讨

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-02 1:12:30 * 浏览: 913
李志强(航天科工集团美林化工厂,贵州遵义563003)摘要:基于抗辐射与高温绝缘相结合的设计理念,研制了一种高温绝缘涂料。所得的热控涂层在850℃/ 5分钟内,绝热温度低于200°C,同时,该涂层对光和热辐射的半球发射率为0.85。关键词:光与热辐射,导热,高温隔热涂料CLC编号:TQ637.6文件标识码:A物品编号:1009-1696(2013)02-0046-03隔热是针对传导的,辐射和热能通过对流等方法采取的隔离措施,在某些高温环境中,使用热控涂层来控制热传递。尤其是,有许多关于将高温隔热涂料用于隔热保护的研究。某些产品的耐热隔热层在一定时间内的耐热温度超过1000℃,并具有良好的隔热效果。同样,对耐光和热辐射的特殊涂层也有许多研究。针对不同的抗辐射要求,采用了不同的抗辐射涂料,例如抛光反射层,化学转化反射层,涂料反射层等。但是,当产品既需要高温绝缘又需要耐光和热辐射时,应采用将抗辐射和高温绝缘相结合的设计理念,将高温绝缘涂层与光和热辐射层结合起来,以使其同时起到抗光辐射和高温绝缘的作用。涂层的成膜物质通常选自耐热温度高的有机或无机树脂,并根据隔热性能和抗辐射性能的要求选择组合,并使用不同的填料实现隔热和隔热。耐辐射性。 1middot,热控涂料的基本组成1.1树脂和填料的选择(有机硅)选择有机硅改性的丙烯酸树脂,该树脂具有在850℃左右的温度下保持其基本性能不变的特性。超过20小时它具有优异的光,光泽保持性和耐高温性。通过计算粒径,热迁移和吸热理论,结合树脂相变和固化反应体系的分析,确定选择导热系数低,发热量高的空心陶瓷(玻璃)珠,二氧化钛,云母粉等。抵抗性。 )材料组合。环氧树脂用于改善主树脂的可加工性,同时,根据施工特性确定固化剂。 1.2阻燃剂和稀释剂的选择为了确保涂料体系的有效性,有必要选择阻燃剂。结合对涂料体系的分析,在设计隔热涂料配方时选择了复合阻燃剂。稀释剂是用特殊稀释剂专门制备的。 1.3基本成分组合有机硅改性丙烯酸树脂,57%,环氧树脂,7%,空心陶瓷珠,11%,二氧化钛,7%,石棉粉,4%,云母粉,3%,气相二氧化硅,3% ,其他功能性成分,8%,阻燃剂,功能性添加剂,适量,混合固化剂。 m(基础材料):m(固化剂)= 10:3. 2点,热控制涂层的基本性能表1列出了热控制涂层的基本性能测试结果。表1涂层的性能注:被测样品的基材为1mm钢板,样品板经脱脂除锈处理后喷涂或刷涂制备而成(两面均涂有涂层)。固化后的涂层厚度为0.05〜0.1mm,使用马弗炉用作热源的显示器或其他高温设备(温度范围为0〜1000℃),将常温固化的样品放入高温设备中,启动设备将温度升至900℃,并保持15分钟样品,冷却并目视检查涂层表面。需要涂层:无泡沫,无起皱,无脱落。 3middot,热控涂料的隔热性能测试3.1试样板的制备与处理采用铝镁合金板,厚度为(1.2plusmn,0.15)mm,外形尺寸为100mm×100mm,表面清洗脱脂,阳极氧化治疗。通过喷涂或刷涂将涂料均匀地涂在基材的一侧。一次涂覆后,需要在下一次涂覆之前将表面干燥。最后,涂层的厚度应大于1.0mm,在室温下涂覆,并在室温下固化烘烤24h或120°C 4h以上以完全固化涂层。 3.2测试仪器:秒表,PT-100热电阻,温度数字显示(0〜1000℃)。加热源:使用带有温度控制器的电阻炉(1000〜3000W)作为加热源。炉口用隔热材料绝缘,上口尺寸:65mm×65mm,下口尺寸:130mm×130mm加热通道[通道高度(65plusmn,5)mm],下口靠近电阻炉,且上口被合金钢板覆盖(70mm×70mm×1.5mm)。检测方法:将PT-100热电阻的两个探头的测试端固定在样品板(或合金钢板)的检测表面的中心,将另一端的适配器固定到温度数字显示器上,然后用温度控制器在电阻炉中调节温度。 3.3环境要求环境温度:(25plusmn,5)℃,测试环境中不得有空气流通。 3.4隔热测量(1)热源校准:启动电阻炉后,设定控制温度,用合金钢板检测炉口温度,调节电阻炉温度,并确保合金表面温度钢板在(850plusmn,10)℃以下(标为T0),保持5min以上。 (2)背温(隔热温度T1)的测定:被覆试样的被覆面朝向热源通道,同时将合金钢板平行推开,最后将样品板完全覆盖电阻炉口,将PT-100热电阻置于检测探针的中心位置,并用秒表记录加热时间,并在0℃下记录样品板的表面温度T1。 5分钟。 (3)重复热源校准:重复上述步骤(1)和(2),将样品板更换为合金钢板,并检测合金钢板中心位置的温度T2, T2值应在T0范围内[不超过(850plusmn,10)℃],否则应重新校准和测试。 3.5测试结果测试结果如表2所示。表2保温温度T1的检测结果为4点。热控制涂层的抗光热辐射性能基于半球形发射率。半球发射率ge为0.85(实际检测值为0.9)。 5middot,结果讨论5.1主要树脂树脂用作成膜材料。除了将功能材料与基板结合之外,它还需要具有耐热性以及光反射和热辐射的功能。它使用有机硅改性的丙烯酸树脂。在还原树脂中的Cmdash,O结构(如Cmdash,Omdash,C,C = O,Omdash,H等)和其他吸热基团,使其被Simdash,O结构取代,提高了树脂的耐热性并减少了树脂对空间光热辐射的吸收,各种树脂(以二氧化钛为填充剂)对太阳热的吸收率见表3。表3从表中可以看出不同树脂反射膜的太阳热吸收率3:丙烯酸树脂对太阳热的吸收率仅为0.24,经改性后为0.19硅树脂,对光和热辐射具有更好的抵抗力。能力。改性树脂在约850℃的温度下可以保持20个小时以上的基本性能,而不会改变其基本性能,并具有良好的耐候性,保光性,耐高温性等特性。它对太阳热辐射的反射率大于80%。 5.2组合功能填料的热控制涂层填料为空心陶瓷(玻璃)珠,二氧化钛,云母粉和其他颜料,以及低导热率和高耐热性的填料。空心陶瓷(玻璃)微珠在涂层固化后形成空心球形屏障,就像一种“微泡沫”材料和“闭孔气泡”一样,热量从涂层的表面传递到涂层的内部当加热闭孔“闭孔”时,由泡沫形成的低导热率气体会减慢导热率。填料混合后,导热系数实际上小于0.2W /(mmiddot,K),具有良好的隔热效果。中空陶瓷(玻璃)微珠具有体积密度低,耐高温,强度高,收缩率低,耐酸碱腐蚀和隔热,隔音,隔热,吸水率低等特点,可显着提高耐高温性能。热控涂层的隔热性能涂层的热性能,耐光和热辐射性以及机械性能。结束语6middot开发了耐高温隔热涂料,具有导热,耐光,热辐射的性能,以及良好的隔热性能,具有广阔的应用前景。参考文献[1]王克林,徐娜。太阳能热反射隔热涂料及其发展趋势[J]。现代涂料与涂料,2009(02):19-23。 [2]李志强。中空填料在高温耐热隔热涂料中的应用[J]。上海涂料,2010(11):25-27。 [3]李志强。高温耐热隔热涂料的性能测试[J]。现代涂料,2010(08):30-31,36。