文档介绍：沈阳理工大学
硕士学位论文
金属表面隔热保温陶瓷涂料的研究金属表面隔热保温陶瓷涂料
的研究
姓名:孙宇
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:魏莉
2011-03
沈阳理工大学硕士学位论文
摘要
本文针对石油、化工及冶金行业高温设备、管道传输的隔热保温问题,以隔热陶瓷
骨料及无机复合矿物填料为主要成分,添加无机增强纤维,选择环氧树脂和无机耐高温
胶作为胶粘剂,制备有机-无机复合隔热保温陶瓷涂料和无机隔热保温陶瓷涂料。以环
氧树脂为胶粘剂,通过考查胶粘剂固化剂、增韧剂的用量、无机陶瓷纤维、隔热骨料和
无机复合矿物填料等对涂料隔热性能的影响,确定涂料的最佳配比。以无机耐高温胶为
胶粘剂,分析无机耐高温胶粘剂及无机隔热涂料的热力学稳定性,制定涂料产品固化的
热处理机制。通过分析涂层表面形貌及微观结构,探明涂料的隔热机理。并对涂料的理
化性能及隔热性能进行测试。实验结果表明:
以环氧树脂为胶粘剂,选用环氧树脂高温固化剂可以获得耐热性能良好的涂层,增
韧剂加入量为环氧树脂用量的 40%时,涂层韧性及隔热性能最好。选用陶瓷纤维作为增
强材料,比碳纤维、玻璃纤维具有更好的隔热性能。当氧化锆的加入量为 10%,钛白粉
的加入量为 12%,SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3 等复合无机矿物加入量为 36%时,可获得
最佳的隔热效果。因此,有机-无机复合隔热保温涂料的最佳组成为:有机胶粘剂 30%、
陶瓷纤维 10%、无机隔热骨料及复合填料 54%、助剂 6%。
以无机耐高温胶为胶粘剂制备隔热涂料,由于在受热过程中涂层内部会发生化学反
应,涂层必须先在一定的固化制度下进行预处理。当膨胀珍珠岩用量为 3%时,涂层的
隔热性能最好。因此,无机隔热保温陶瓷涂料的组成为:无机胶粘剂 40%、陶瓷纤维
10%、无机隔热骨料及复合填料 44%、助剂 6%。
表面形貌及微观结构分析表明:涂层表面致密,涂层与基体间结合紧密,内部具有
疏松多孔的层状结构和网状结构,涂料在 300℃以上形成涂层时,涂层内形成很多微小
的蜂窝结构,蜂窝内处于真空或半真空状态,阻挡热分子的流动,从而构成了理想的热
屏障层。
涂料的理化性能及隔热性能测试结果表明:涂层附着力等级为 1~2 级,涂层的耐
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酸碱、盐水性好,涂层显微硬度接近 150HV。涂料的导热系数为 ~/(m· ℃),
涂层越厚,涂层的表面温度越低,隔热性能越好。

关键词:隔热涂料;陶瓷涂层;无机填料;导热系数
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Abstract
Ceramic heat insulation paint anic-posite and anic ceramic heat
insulation paint were prepared with anic aggregates and fillers as ponents and
with appropriate adhesion and fibers as additives, the paints are mainly used for the heat
insulation of the equipment with high temperature and pipe transmission in oil, chemical and
metallurgical industries. anic epoxy resin as basic material, the effect of the main
compound of paint on heat insulating performance was studied and the optimal ratio was
determined. Taking anic high temperature resistant adhesive as basic material, the heat
treatment mechanism of anic heat insulation paint was laid down on the basis of the
thermostability of anic adhesion and paint. The surface morphology and internal
structure of coating were analyzed with SEM, the heat insulating performance and
physic