高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用 高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用 2高红外辐射在铝型材涂层快速固化 有机涂层固化工艺过程可分为两个阶段：即扩散阶段与固化阶段。扩散阶段是热辐射透入涂层的阶段，主要是基材与涂层的预热升温，挥发组分的扩散移出；固化阶段亦称动力学阶段，是辐射作用于化学键的固化阶段，这—阶段要求有较高的温度，在此阶段所发生的化学反应的速度制约着干燥过程的进程，而化学反应的速度根据化学动力学的规程，温度每升高10℃可提高化学反应速度1～3倍，因此，这—阶段最好采用3μm波段左右的高温辐射。 各类有机涂层的成分中大都含有羟基和羧基，其固有振荡频率相应的波长在2.8～3.0μm，因此当红外辐射源的发射波长与有机涂层的强吸收频带对应时，则该辐射能直接作用于化学键，形成谐振状态并引起键的断裂，以达到快速干燥与固化的目的。 由于工件的质量、体积、表面积、导热系数的不同，工件在固化工艺温度下所经过的时间也有很大的不同，因而对铝型材而言，缩短固化时间是完全可能的。 实现快速固化要达到下面3个条件： (1)保证工件在固化过程中上、中、下温度均匀； (2)不论工件大小、质量如何，元件必须能瞬间提供大能量的热源； (3)保证工件表面达到较高温度。 常规的设备(热风炉和远红外炉)都无法同时实现上述3点。 在一定温度范围内，固化效果通常与温度和时间的乘积成正比，因而提高温度可以缩短固化时间。不同的加热方式采取同一固化工艺则效果不同。实践和理论都证明快速固化是可以实现的。采用辐射传热可以缩短固化时间。经快速固化的铝型材表面丰满度、光洁度均比同样条件下传统工艺好。 3高红外加热元件与设备技术分析 3.1石英玻璃加热器技术分析 石英玻璃高红外辐射元件的热源为钨丝，温度高达2200～2400℃，辐射短波能量属近红外线；热源外罩石英管，由于衰减，外面温度约800℃，辐射中波红外线；背衬不锈钢，温度可达500～600℃，辐射低能量远红外线。各波段红外线成分占有比例不均等，使之被加热物的吸收有最佳的能量匹配，并伴随有快速热相应特征。使用寿命5000小时，从传热学分析，石英玻璃加热热效率在50~60%左右。 3.2高能量全波段红外辐射加热器技术分析
关于“反射隔热涂料”相关的标准问题“反射隔热涂料”相关的标准（国内部分）目前存在7项： 1. JC/T 1040-2007 “建筑外表面用反射隔热涂料” 2. JG/T235-2008 “建筑反射隔热涂料” 3. GB/T 2561-2010 “建筑用反射隔热涂料” 4. HG/T4341-2012“金属表面用热反射隔热涂料” 5. JG/T375-2012 “金属屋面丙烯酸高弹防水涂料” 6. JG/T235-2014“建筑反射隔热涂料” 7. JGJ/T287-2014“建筑热反射涂料节能检测标准” 各标准隔热性能指标及特点和我们的评价如表4. 表4. “反射隔热涂料”相关标准的技术指标和评价
关于标准中“半球发射率”代表的意义 涂层“半球发射率”的高低代表了此涂层高温时（相对于周围环境）向四周环境散热能力的强弱。其理论根据如下： 图4：辐射体的辐射热损曲线图 曲线4为天空投射到辐射体上的功率（热能）即热源强度；曲线1，2为不同温度时辐射体的辐射功率（热能）即散热强度 我们以图4来说明为何辐射型隔热涂料表面散热快。由图4可知，当辐射体的温度为T1时，它的辐射热损由曲线1和曲线3之间的阴影面积表示。由于T1时辐射体只散热而没有收益，故它的温度将因辐射而下降。如果辐射体的温度为T2（T2 示辐射的散热在微米之外。曲线2与曲线3之间的面积，表示辐射体获得的辐射收益，辐射体的净辐射热损将由表示散热和收益的二部分面积之差决定。显然，当辐射体的散热和收益相等时，它就达到最低的冷却温度。在天空清澈无云的夜间，一个黑体可以冷却至比周围环境气温低10-20°C。 图4表明，对于辐射体为黑体的情况，如果辐射体的温度较高，则它在远红外波段内的散热不止在“红外窗口”内发生，在其它波段内同样有散热效果，但一旦辐射体的温度降到一定值时，则它只能在微米波段内才散热。在此窗口波段外，它将吸收大气层发射的红外辐射能。 具有反射和辐射双功能涂层的吸收-辐射平衡 我们也可以这样理解辐射型涂层与红外源的吸收-辐射平衡问题：若涂层温度低于等于环境温度，平衡过程涂层温度逐步升高；若涂层温度高于环境温度，平衡过程涂层温度逐步降低。其理论根据是：具有红外辐射能力的材料其红外辐射强度是温度的函数，材料本身温度越高，其辐射强度越大。 需要解释的是对于具有高反射和高辐射双功能的隔热涂料，无论在白天和夜间都存在三种热平衡。 白天：涂层表面在微米-2微米波段（可见，近红外段）吸收大于辐射，这会引起涂层温度升高为主；在2-20微米的中远红外波段是吸收-辐射热平衡，对涂层温度升高贡献小；而当涂层温度高于环境温度时，由于存在传导对流平衡，平衡中的吸热远大于平衡中的散热效应，因此白天涂层温度会不断升高。 夜晚：无可见光，近红外也弱，涂层温度不再升高，此时是涂层温度高于环境温度，这时，涂层对于2-20微米中远红外的吸收-辐射热平衡中其辐射散热降温效应远大于其吸收升温效应。因此，涂层在晚间是个降温过程，且这种辐射效应加速其降温。 概括说，这种双功能隔热涂层的特点应是：白天涂层多反射少吸收太阳光（微米-2微米）而少升温；晚上多辐射中远红外热（2-20微米）而快散热。 关于反射隔热涂料的国标问题 2010年9月中国国家标准化管理委员会、国家质检总局发布了GB/T 25261-2010《建筑用反射隔热涂料》中华人民共和国国家标准。在该标准中，首次对反射隔热涂料引入热工性能的指标等效涂料热阻的概念，引入热工性能计算方法，为产品在建筑节能中的实际节能计算提供了切实可行的方法和数据。反射隔热涂料增加了墙体的隔热性,该增加的隔热性能依据其节能效果,折算为反射隔热涂料的等效热阻.如检测部门的一项测试表明当涂层的反射率为85%，半球发射率为83%时，其等效热阻约为。 依据“国标”节能检测单位对反射隔热涂料应用效果的评价是： 隔热涂料应用效果的分析方法有：外表面温度的计算,等效热阻值的计算,建筑能耗模拟计算,热惰性及内表面最高温度计算。通过这种分析和实际测定，节能检测单位对反射隔热涂料的评价是：(1) 反射隔热涂料的现状及几点认识 摘要：当前，随着人们生活水平的逐步提高和认识的不断提升，能源消耗问题引起了人们的广泛关注。科研数据表明，我国能源利用率平均为30%左右，远远低于工业发达国家。其中，建筑节能占据了很重要的位置。建筑节能涉及到很多方面，而最重要的是使建筑物具有可靠的绝热性能。本文主要对反射型隔热涂料的现状及实际应用进行介绍。 关键词：反射隔热涂料；现状；认识 Abstract: The relationship betweenconstruction project management in ourcomprehensive construction of a well-off society,the relationship betweenChina’snew industrialization,enhance the comprehensive competitivenessin china.At present,the shortage of socialawareness of the importance ofproject management.Since the founding of new China,our countrya lot oflargeengineering istheengineering commandin the form ofmanagement.After the reform and open policy,the constructionunit ofthe legal person responsibility systemof the bidding system,project management system,many large projectsaregood.But from look on the whole,the projectmanagement level is low,serious waste,can not adapt to theconstruction of a conservation-oriented societyof theobjective requirements. Key words: construction project;quality management; measures 我国建筑物绝大多数是高能耗的非节能型建筑，建筑物在试用期间，需要不断消耗大量的能源，主要用于采暖、空调、通风、家用电器等方面，约占人类能源消耗的30%-40%，而其中绝大部分用于采暖和空调。我国能源利用率全国平均仅为30%左右，而工业发达国家能源利用率已达70%以上。建筑节能涉及到很多方面，而最重要的是使建筑物具有可靠的绝热性能。建筑物只有使用高效保温隔热材料的维护结构，才能具有良好的绝热性能。 在众多的保温隔热材料中，建筑隔热涂料因其经济性、使用方便和绝热效果可靠等优势，正被广泛的接受和得到大量的应用。 根据建筑隔热涂料隔热机理和隔热方式的不同，将其分为阻隔型、反射型和辐射型三类，这三类涂料的绝热机理不同。本文主要对反射型隔热涂料的现状及实际应用进行介绍。 一、反射型隔热涂料的绝热原理及产品特点 反射型隔热涂料就是通过选择合适的树脂、颜料、填料及生产工艺，制得高反射率的涂层来反射太阳热，从而达到隔热降温的目的。反射型隔热涂料在建筑工程领域中主要应用与隔热场合，即在外围护结构的表面采用高反射性隔热涂 建筑隔热反射外墙涂料 专项施工方案 编制： 审核： 批准： 编制单位：贵州耐尔福顺成建材有限公司 2015年8月20日 一、编制依据 本施工方案根据建设单位施工图纸，结合现场的实际情况，在满足业主的要求参照有关施工规范、工程质量标准、结合我公司多年施工实践经验、技术力量和管理水平，采用新技术新工艺施工编制而成。 1、依据标准 (1)、本工程施工使用的“耐尔福”牌建筑反射隔热涂料，是依据《中华人民共和国国家标准·建筑用反射隔热涂料》（GB/T26000，JG/T235）标准生产； (2)、贵州省建设厅颁发的《贵州省建筑节能技术产品和产品备案证明》； (3)、《建筑涂饰工程施工及验收规范》（JGJ/T29-2003）； (4)、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411—2007。 2、施工指导思想 本工程在做好安全、文明施工、确保工程质量的前提下，遵循以下施工指导思想： （1）在整个施工过程中，严把工程质量关，确保符合国家相关验收标准； （2）严格贯彻相关规范规程的要求，使本工程的质量管理标准化、科学化； (3)根据本工程的特点，采用适宜的新技术和施工工艺，结合我公司多年对相应建筑工程施工管理经验，确保工程高速、低耗、安全、优质的完成； (4)保证以“一流质量、一流管理、一流工期、一流服务”来兑现对客户的承诺。 二、工程概况 本工程位于，本单位工程的外墙外保温涂饰工程为主要分部项目之一。本工程总建筑面积为㎡，建筑层高为层；结构形式为多层。 三、施工材料介绍 1、施工使用的主材 A、“耐尔福”牌建筑反射隔热涂料： （1）概述：产品环保、无毒、阻燃，配方先进。主要原料选用中国领先供应商“巴德富”，具有稳定的晶体结构，抗粉化性和优异耐候性。与其他高分子合成树脂相比，丙烯酸树脂具有许多突出的优点，如优异的耐光、耐候性，户外暴晒耐久性强，抗紫外光照射，不易分解和变色，能长期保持原来的光泽和色 “隔热涂料”： 指近几年发展起来的一种阻挡、反射、辐射太阳光近红外热量的功能性水性涂料，令屋面隔热降温，节能降耗。具有隔热、防水、防锈、防腐、工期短、见效快的特性，全面取代水喷淋系统，保温棉、发泡海绵、夹层铁皮等。隔热涂料从特性原理分类主要有三种，隔绝传导型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。除了上述三种类型隔热涂料，国外隔热功能涂料已经出现一种绝热保温涂料，除了具备上述隔热涂料的优点以外，更具备奇特的保温效果 涂料分类 隔热涂料从特性原理分类主要有两种： 1、隔绝传导型：热传导率极低，使热能传导几乎隔绝，将温差环境隔离。 2、反射热光型：对红外线和热性可见光（太阳光线产生热量的主要部分）有效的反射，使材料表面水隔热漆、防晒隔热漆等。 隔绝传导型隔热涂料 阻隔型隔热涂料是通过涂料自身的高热阻来实现隔热的一种涂料。是属于厚膜涂料。涂料施工时涂装成一定厚度，一般为5—20mm，在经过充分干燥固化后，由于材料干燥成膜后热导率很小，因此涂层具有一定的减慢热流传递的能力。 目前应用广泛合涂料，这类涂料是20世纪80年代末发展起来的一类新型隔热材料。我国有上百家研究单位和企业在进行这类涂料的研究工作，各生产厂对产品的称呼不尽相同，如“复合硅酸镁铝隔热涂料”、“稀土保温涂料”、“涂、施工方法各异，性能，如快干速硬、防水憎水等也各不相同，但均属硅酸盐系涂料。 现在这类涂料正在经历一场由工业隔热保温向建筑隔热保温的转变，但由于存在自身材料结构带来的缺陷，如干燥周期燥收缩大，吸湿率大，对墙体的粘结强度偏低以及装饰性有待进一步改善等，故这类隔热涂料较少用于外墙涂装。 反射型隔热涂料 反射型隔热涂料也称日光热反射涂料，是在涂料中添加绿森霖超细微孔材料、中空玻璃或陶瓷微珠，通过选择合适的树脂、金属、或金属氧化物颜、填料及生产工艺，制得高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的。其隔热原理主要是由于热反射率高，有效降低辐射传热和对流传热。是为满足军事上需求而发展起来的。现在也开始应用在民用事业中。 隔热涂料是集反射、辐射与一体的新型隔热涂料，采用添加添加绿森霖超细微孔材料、中空玻璃或陶瓷微珠的隔热涂料能对400nm--2500nm范围的太阳红外线进行高反射，不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到太空中去,降低物体的温度，即使在阴天和夜晚涂料也能辐射热量降低温度,同时在涂料中放入导热系数极低的空心微珠隔绝热能的传递，即使在大气温度很高时也能隔住外部热量向物体内部传导，三大功效保证了涂刷涂料的物体降温，确保了物体内部空间能保持持久恒温的状态。在阳光强烈时，隔热涂料可以降低物体表面温度10-15℃左右，阴天和夜晚可以降温在3℃以上或是降低到和大气温度一致。涂料对于涂刷细小的裂纹的物体有很好性、自洁性能好，所以常温降温涂料是高效降温、薄层、装饰、自洁、防水、防潮、防紫外线老化、耐酸碱、防腐于一体的新型常温降温节能长寿命涂料。 建筑隔热反射外墙涂料 专项施工案 编制： 审核： 批准： 编制单位：耐尔福顺成建材有限公司2015年8月20日 一、编制依据 本施工案根据建设单位施工图纸，结合现场的实际情况，在满足业主的要求参照有关施工规、工程质量标准、结合我公司多年施工实践经验、技术力量和管理水平，采用新技术新工艺施工编制而成。 1、依据标准 (1)、本工程施工使用的“耐尔福”牌建筑反射隔热涂料，是依据《人民国标准·建筑用反射隔热涂料》（GB/T26000，JG/T235）标准生产； (2)、省建设厅颁发的《省建筑节能技术产品和产品备案证明》； (3)、《建筑涂饰工程施工及验收规》（JGJ/T29-2003）； (4)、《建筑节能工程施工质量验收规》GB50411—2007。 2、施工指导思想 本工程在做好安全、文明施工、确保工程质量的前提下，遵循以下施工指导思想： （1）在整个施工过程中，把工程质量关，确保符合相关验收标准； （2）格贯彻相关规规程的要求，使本工程的质量管理标准化、科学化； (3)根据本工程的特点，采用适宜的新技术和施工工艺，结合我公司多年对相应建筑工程施工管理经验，确保工程高速、低耗、安全、优质的完成； (4)保证以“一流质量、一流管理、一流工期、一流服务”来兑现对客户的承诺。 二、工程概况 本工程位于，本单位工程的外墙外保温涂饰工程为主要分部项目之一。本工程总建筑面积为㎡，建筑层高为层；结构形式为多层。 三、施工材料介绍 1、施工使用的主材 A、“耐尔福”牌建筑反射隔热涂料： （1）概述：产品环保、无毒、阻燃，配先进。主要原料选用中国领先供应商 “巴德富”，具有稳定的晶体结构，抗粉化性和优异耐候性。与其他高分子合成树脂相比，丙烯酸树脂具有多突出的优点，如优异的耐光、耐候性，户外暴晒耐久性强，抗紫外光照射，不易分解和变色，能长期保持原来的光泽和色泽。耐热性好，即使在230度或高温度下，也不分解，不变色。能有效地抵抗酸、碱、盐、灰尘、油脂、洗涤剂等化学品的腐蚀和玷污。 （2）特点： ①保温隔热性能效果显著：反射率和发射率均在80%以上；极减少了墙体的吸热量，避免了墙体温度的过度变化，降低了墙体开裂、空鼓的风险。 ②耐候优异：经过1200个小时模拟自然恶劣气候的破坏性试验，无气泡、起层、起皮、剥落、龟裂等现象； ③保色、防水性能优异：产品抗紫外线，长期在太照射下不粉化、不变色；耐水、耐酸碱能力强，在2%酸碱溶液里浸泡48小时无任变化：96小时耐水检测，也无任异常，能有效地抵抗酸、碱物质的侵蚀和雨水的浸泡； ④耐洗刷、耐玷污性能优异：清洗便，耐洗刷2000次，不掉粉、不掉色、不脱色；自洁功能强，能有效地抵抗空气中灰尘、杂质、微小化学品的污染和腐蚀； ⑤遮盖性能优异：具有优异的弹性和延伸率，粘结强度高，漆膜致密，遮盖能力强，能很好地覆盖已有的毛细裂纹。透气性好，不结露，成膜后平整光滑，色泽迷人； ⑥抗藻、防霉性能优异：使用高渗透抗碱底漆封闭墙体毛细裂缝，防止碱、盐析出，杜绝泛碱、霉变现象； ⑦环保性能优异：属水性乳胶漆，固化成膜，无毒、阻燃；建筑物废弃后不会产生大量建筑垃圾，易于处理； ⑧建设成本低：材料和施工单价远低于传统保温隔热材料的综合成本； ⑨施工便快捷、期短：比传统保温隔热材料施工节约至少4倍的时间，节省施工架子的租赁费用; 现场施工监管便，易于修补；工期大大缩短，交房时间提前，间接降低了资金的使用成本；后期维护简单便、成本几乎为零； 纳米碳化硅高辐射率节能涂料 简介：纳米碳化硅高辐射率节能涂料采用空气中燃烧合成制备纳米碳化硅粉体的技术，与传统生产技术相比，该工艺的优点在于：反应合成过程可在空气中进行，无需外加热源及反应设备的投入，属于典型的节能降耗技术；反应原料为常规工业品，成本低、方便可得，且可以保证产品的高纯度；机械活化处理时间短，燃烧合成反应速度快，使得整个生产周期较短；合成的碳化硅粉末产品粒度细小均匀，无需破碎研磨即为纳米级超细粉体。 涂刷纳米碳化硅高辐射率节能涂料后能增加基体表面黑度；由于基体表面的吸收和辐射作用，改变了传热区内热辐射的波谱分布，将热源发出的间断式波谱转变成了连续波谱，从而促进被加热物体吸收热量；高温辐射能量大多数集中在1-5μm波段，而一般的涂料在这一波段的发射率很低，对高温辐射不利，红外辐射涂料可以弥补这一不足。纳米碳化硅高辐射率节能涂料采用了纳米级粉体，与微米级粉体相比，由于破坏了原来物质内部固有的各种化学键，减弱了粒子之间的各种相互作用力，增大了组成物质的基本微观粒子之间的平均间距，因而单位体积内的粒子数会显著减小，从而能够提高热辐射的透射深度以降低吸收指数，更进一步提高物体的辐射率。纳米碳化硅高辐射率节能涂料是一种性能优异的新型工业涂料。 特点： 纳米碳化硅高辐射率节能涂料的性能特点如下： 1）纳米碳化硅高辐射率节能涂料结构稳定，在中、高温坏境均适用； 2）纳米碳化硅高辐射率节能涂料高的半球全向辐射率ε，在常温至1400℃范围内ε始终大于0.85，高温下衰减缓慢； 3）纳米碳化硅高辐射率节能涂料粘接性好，在常温到高温的反复使用条件下，能牢固地粘接在基体上，不龟裂、不脱落； 4）纳米碳化硅高辐射率节能涂料可以保护基体材料，使用寿命长； 5）纳米碳化硅高辐射率节能涂料施工简单、投资较少、见效快、安全无污染、使用范围广泛； 6）纳米碳化硅高辐射率节能涂料节能效果显著，可达15%以上。 技术指标： 纳米碳化硅高辐射率节能涂料的技术指标见下表： 项目技术指标 适用温度/℃600-1500 耐火度/℃≥1790 比重/(kg/m3) 1.65-1.90 黏度/s12 pH值7-8 法向全波段辐射率（ε）≥0.85 热膨胀系数（20-1450℃） 6.5-7.0×10-6 氧化增重率（1350℃）/%≤7 抗热震次数（1100℃）≥12 适用范围： 1）改造工业炉 纳米碳化硅高辐射率节能涂料可用于冶金、石化、陶瓷、医药、机械等行业领域的轧钢 红外辐射涂料的原理及研究 (Auther:毕晨北京 57182233 大家都知道,热量的传导方式有三种:对流、传导和辐射,辐射热是热量传递一种方式。辐射传热是一种高效的非接触传热发生,红外辐射涂料涂覆在发热体表面时,能极大的提高发热体的红外发射率,强化辐射传热过程,增加单位时间内的热量传导,即提高红外辐射传热能力,并可以有效地保护基体材料,利于提高热能利用率,节约资源。 自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送和吸收热量,但大部分集中在红外线进行传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能,简称辐射,辐射量按伦琴/小时(R计算。辐射是一种非接触式传热,在真空中也能进行,辐射还有“对等性”,不论物体(气体温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。 红外线和可见光一样,是一种电磁射线,位于红光外侧,一端与红光邻接,另一端与微波邻接。志盛威华红外辐射涂料研究人员总结发现,光波中的电磁辐射都具有波动性,它又可称为电磁波。因此,红外线具有和可见光同样形式的反射、折射、干涉、衍射和偏振等规律特点,即它既具有粒子性,又兼有波动性特征。光波中波长为0.76-1000μm(微米的区间属于红外区。从理论角度讲,一般可将红外线波长分为4个区:0.76-3μm为近红外区、3-6μm为中红外区、6-15μm为远红外区,大于15μm为极远红外区。在红外加热技术中,大体以4μm(也有人以5.6μm为界限,4μm以下的红外线称为近红外线,4μm以上的红外线称为远红外线。 红外辐射传热就是利用红外线独特的辐射能力加热物体,使物体受热,在一定的温度下,加热物体辐射出具有一定穿透能力的红外波,使被加热物体发生分子振荡,产生能级跃迁,辐射一定波段的红外线,从而产生热量。其特点一是吸热物体均匀受热,二是由内向外加热,从而减少了加热时间,提高能源利用率。北京志盛威华化工有限公司研发的ZS远红外辐射涂料系类,分为ZS-411辐射散热降温涂料和ZS-1061耐 多色彩建筑外墙反射隔热涂料技术优化研究 发表时间：2019-01-02T16:31:14.433Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第29期作者：王茂超1 崔会敏2 [导读] 外墙保温隔热技术是建筑节能的重要技术领域，其地方标准对于促进我省外墙保温隔热应用技术的发展、应用和保证工程质量都有着非常重要的意义。 1山东诚信工程建设监理有限公司山东济南 250102；2山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013 摘要：多色彩水性反射隔热涂料作为一种新型节能材料，可广泛用于建筑物、石油化工设备等上，它能有效的反射、阻隔、辐射太阳光的能量，明显降低被涂料物温度，既改善了工作环境又节约了大量的能源。本文通过控制合适的工艺条件，将红外反射颜料、SiO2气凝胶二种特殊材料应用于涂料，得到具有高太阳反射比、近红外反射比、半球发射率和低导热系数的多色彩水性反射隔热涂料。 关键词：多色彩建筑外墙；反射隔热；涂料技术 引言 外墙保温隔热技术是建筑节能的重要技术领域，其地方标准对于促进我省外墙保温隔热应用技术的发展、应用和保证工程质量都有着非常重要的意义。我省近年来在这方面也做了很多工作。本文回顾近年来我国这方面的工作情况。 1、我国建筑反射隔热涂料的发展 除了军事及航天工程的应用外，我国反射隔热涂料的应用是在20世纪末从石油、液化天然气的金属储罐和输油管道等化工领域中的应用开始的，在取得成功后引起建筑业界人士的关注并于21世纪初开始在夏热冬暖地区的建筑屋面、外墙面和建材制品上得到应用，虽然取得明显的反射隔热效果，但应用量不大，其应用并未受到重视。2006年，国家开始强制实施建筑节能以后，由于建筑反射隔热涂料能够满足建筑节能的部分要求，其应用出现了新局面：应用区域扩宽、应用量增大、应用技术受到重视、应用水平不断提高、相关技术标准陆续颁布实施、产品品种增多。迄今为止，该涂料已成为夏热冬暖和夏热冬冷地区一种重要的建筑节能技术。 随着应用需求的增长和涂料生产技术的进步以及原材料的发展，出现了诸如透明型反射隔热涂料、高装饰性（非均质）反射隔热涂料、高性能反射隔热涂料等新品种。透明型反射隔热涂料是基于纳米半导体材料［如氧化铟锡（ITO）、氧化锡锑（ATO）、氧化铝锌（AZO）等］对太阳光谱具有理想的选择性，即对红外光的反射性很强，而在可见光区透过率高的特性，使得涂膜能够反射红外线而阻隔热量传递，并使紫外线透过涂膜，因而具有透明和隔热的双重功能。这类涂料既可以应用于玻璃表面制成反射隔热型节能玻璃，也可以和外墙涂料一起应用于外墙面砖表面。该类涂料扩展了建筑反射隔热涂料的应用范围，也为建筑节能提供了重要的技术措施。 2、实验 2.1、主要原材料及仪器 主要原材料：SiO2气凝胶（浆）、稳定剂、ALTIRISR红外反射颜料、钛白粉、填料、水性乳液、成膜助剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、稳定剂、去离子水、色浆等。主要实验仪器：高剪切均质机、多功能高速分散机、线棒涂布器、导热系数测定仪、Cary-5000紫外可见近红外分光光度计等。 2.2、涂料的制备 制备气凝胶浆：将分散剂、去离子水、SiO2气凝胶和稳定剂等原料分别加入容器，按特定的工艺要求，经高剪切均质机分散，制得SiO2气凝胶含量为15～30%的浆料。配制涂料：在现有水性建筑涂料的生产设备工艺上，首先加入水、润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂等助剂，低速分散，加入钛白粉、ALTIRISR红外反射颜料、填料等粉料后，进行高速分散，至细度达到要求。然后在中速搅拌下加入水性乳液、气凝胶浆、成膜助剂等剩余原料，搅拌至均匀状态即可。最后加入普通色浆，得到不同颜色的水性反射隔热涂料。 3、结果与讨论 3.1、反射隔热原理 物体外表面接受太阳辐射光谱按照波长分为紫外区、可见光区、红外光区三个光谱区，在波长400~2500nm中的见光区和近红外光区分别集中了43%、52%的太阳辐射能量。如涂料在该波段范围内对太阳辐射的反射率越高，涂层的隔热保温效果就越好。为了使彩色表面能够在太阳光下保持凉爽，对太阳光谱中产热最多的不可见近红外光的反射变为至关重要，所以采用具有红外反射性能的颜料———ALTIRISR红外反射隔热钛白粉颜料，即二氧化钛经过特殊的结晶改良和包覆处理、控制晶体粒径大小，以最大限度的反射太阳光谱的近红外部分，并具有极高的耐候性。SiO2气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、低密度的特殊结构，能很好抑制对流、辐射、热传导三种热传导的途径，成为目前世界上热导率[0.013w/（m·K）]最低、隔热性能最好的固体材料，加入SiO2气凝胶的隔热涂料具有很好应用价值。 3.2、ALTIRISRW400在高明度涂料（L*＞80）中的反射表现 在白色/高明度反射隔热涂料中，ALTIRISRW400含量为5~10%、普通金红型钛白含量为10~20%；试验结果表明：①反射隔热涂料的半球发射率、太阳光反射比和近红外反射比均能达到标准要求，而普通外墙涂料未达标，其反射隔热性能差；②ALTIRISRW400颜料的冲淡力约为普通钛白的90%，提高涂层对红外线的反射，同时可提高一定的遮盖能力，特别适用于白色、浅色，或可用于高耐候需求的涂料。 3.3、ALTIRISR550在中明度涂料（0.40﹤L*﹤0.80）中的反射表现 在中明度反射隔热涂料中，ALTIRISR550含量为5~18%、普通金红型钛白含量为0~10%；在普通外墙涂料中不加红外反射隔热钛白粉，试验结果表明：①反射隔热涂料的半球发射率、太阳光反射比和近红外反射比均能达到标准要求，而普通外墙涂料未达标； ②ALTIRISR550颜料的冲淡力约为普通钛白粉的50%，具有优异的红外反射性能并具有一定的可见光反射率，适用于中等明度的涂料；③在配色时，AL－TIRISR550颜料可取代普通钛白粉，适当减少配方中有色颜料的添加量。 3.4、SiO2气凝胶在隔热涂料中的性能影响 试验结果表明：随SiO2气凝胶含量的增加不断增加，涂料的导热系数逐渐减小，隔热性能逐步增强。①从2~3.5%处，从0.68W/（m·K）下降到0.03W/（m·K），热导率下降速度加快。二氧化硅气凝胶在涂料内部均匀分散时，隔热涂料热导率随气凝胶含量增大时而 钢铁研究 RESEARCH ON IRON & STEEL 2000 No.3 P.34-37 提高红外辐射涂料辐射特性途径的分析 欧阳德刚 周明石 张奇光 罗安智 摘 要 从电介质晶体的光谱吸收过程出发,综合分析了各有关因素对其红外辐射特性的影响,提出了改善红外辐射涂料辐射性能的途径,为红外辐射涂料的理论研究和充分发挥其在工业炉窑上的节能效果提供了理论素材。 关键词 红外辐射涂料 晶格振动 自由载流子 光谱吸收 辐射特性 ANALYSIS ON ROUTE TO IMPROVEMENT IN RADIATION QUALITY OF INFRARED RADIATION PAINT Ouyang Degang Zhou Mingshi Zhang Qiguang Luo Anzhi (Wuhan Iron & Steel Corp.) Synopsis Starting from the process of spectral absorption of the electrolytic crystal the present paper comprehensively analyzed factors affecting the feature of infrared radiation and pointed out the proper route to improvement in the radiation quality of the infrared radiation paint, thus providing a theoretical basis for further theoretical study as well as for bringing into full play its role of energy saving in the industrial furnace and kiln. Keywords infrared radiation paint lattice vibration free charge carrier spectral absorption radiation quality 1 前 言 红外辐射涂料以其优越的辐射特性愈来愈为世人瞩目,尤其在高温工作条件下的工业炉窑中,炉内传热以辐射为主。通过合理使用红外辐射涂层,强化炉内辐射传热不仅可以提高加热速度,还能改善加热质量和炉温均匀性,获得良好的节能效果。然而,由于各种炉窑实际工作温度的不同,辐射光谱峰值波长随之而变;同时由于各种红外辐射涂料的光谱吸收特性的差异,导致红外辐射涂料在工业炉窑中的应用效果高低不一［1］。针对上述问题,本文分析了电介质晶体的光谱吸收过程及各有关因素对其光谱吸收特性的影响,探讨了改善红外辐射涂料辐射特性的途径及提高其应用效果的方法。 2 电介质晶体的光谱吸收过程 电介质晶体是由原子、分子、离子、电子等粒子构成,其光谱吸收特性便是这些粒子与电磁波之间相互作用的结果。电介质晶体的光谱吸收大致有以下几种形式:(1)基本吸收;(2)自由载流子吸收;(3)晶格吸收;(4)杂质吸收等。以下逐一分析各种形式的吸收过程。 2.1 基本吸收过程 基本吸收过程是指晶体中电子吸收光子后,由价带跃迁到导带的过程。显然,只有当光子能量h.v大于电子禁带宽度E g时,才能实现这种电子激发过程［2,3］即: h.v≥E g (1) 一、英国萨梅特高效纳米远红外节能涂料简介： 英国萨梅特集团总部位于英国伦敦，公司产品涉及电气、电子、石油、化工、节能、太阳能等领域, 是世界上较早从事节能产品和电能质量产品研发和生产的专业制造厂商。上海萨梅特机电科技有限公司把英国萨梅特节能方面的产品引进中国，全权负责萨梅特在中国市场的产品销售以及相关服务。 工业锅炉、窑炉在企业中量多面广并且使用效率低，能耗浪费严重，存在巨大的节能空间。英国萨梅特研发生产的高效纳米远红外节能涂料在欧美国家广泛应用于以煤、油、气、电为能源的各种工业电炉、加热炉、退火炉、热风炉、锅炉等工业锅炉、窑炉，备受推崇！ 萨梅特高效纳米远红外节能涂料采用全球领先的理想黑体技术（BLACKBODY MODEL），采用优质的黑度较高的材料，节能涂料的平均粒径为1.5NM左右，接近粒子的极限细化状态，是一个接近的绝对黑体模型，具有0.98的吸收率和发射率，喷涂于锅炉、窑炉炉膛受热面，可以最大程度地提高锅炉、窑炉的热效率，实现良好的节能效果，并且施工后的涂层抗结焦、抗结渣、耐酸碱、耐氧化、耐腐蚀、耐磨损，有利用锅炉、窑炉的运行安全和延长使用寿命。 二、节能原理： 传热有三种方式：对流、辐射和传导，辐射是以发射电磁波传递热量，其发射量与绝对温度的4次方成正比，并且以绝对黑体发射量为最大。通常物体与绝对黑体相比较其吸收和发射辐射热能的大小，以“黑度”来表示。所以，为了提高炉衬耐火材料对辐射能的吸收，就必须提高其黑度。萨梅特高效纳米远红外节能涂料采用全球领先的理想黑体技术（BLACKBODY MODEL），采用优质的黑度较高的材料，节能涂料的平均粒径为1.5NM左右，接近粒子的极限细化状态，是一个接近的绝对黑体模型，具有接近1的吸收率，根据基尔霍夫定律得知，发射率与吸收率相等，因此也具有接近1的发射率，可以最大程度地提高窑炉、锅炉的热效率，实现良好的节能效果。 建筑反射隔热外墙涂料专项施工方案报审表工程名称： 建筑反射隔热外墙涂料 专项施工方案 编制： 审核： 批准： 施工单位： 日期：年月日 一、编制依据 本施工方案根据建设单位施工图纸，结合现场的实际情况，在满足业主的要求参照有关施工规范、工程质量标准、结合我公司多年施工实践经验、技术力量和管理水平，采用新技术新工艺施工编制而成。 1、依据标准 (1)、本工程施工使用的牌建筑反射隔热涂料，是依据《中华人民共和国国家标准·建筑用反射隔热涂料》（GB/T25261-2010）标准生产； (2)、贵州省建设厅颁发的《贵州省建筑领域节能技术产品认定证书》； (3)、《建筑涂饰工程施工及验收规范》（JGJ/T29-2003）； (4)、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411—2007。 2、施工指导思想 本工程在做好安全、文明施工、确保工程质量的前提下，遵循以下施工指导思想： （1）在整个施工过程中，严把工程质量关，确保符合国家相关验收标准； （2）严格贯彻ISO9002系列标准和《质量手册》的要求，使本工程的质量管理标准化、科学化； (3)根据本工程的特点，采用适宜的新技术和施工工艺，结合我公司多年对相应建筑工程施工管理经验，确保工程高速、低耗、安全、优质的完成； (4)保证以“一流质量、一流管理、一流工期、一流服务”来兑现对客户的承诺。 二、工程概况 本工程位于，本单位工程的外墙外保温涂饰工程为主要分部项目之一。本工程总建筑面积为㎡，建筑层高为层；结构形式为多层。 三、施工材料介绍 1、施工使用的主材 A、牌建筑反射隔热涂料： （1）概述：产品环保、无毒、阻燃，采用获得国家发明专利的“滚坛法制备工艺”生产，配方先进。主要原料均从美国、德国进口，钛白粉选用美国杜邦R902型，具有稳定 辐射传热涂料 辐射传热涂料，以辐射传热的方式帮助基材降温或者提高热效率的涂料。 工业窑炉、炉膛、锅炉，通常燃烧工作温度在1000℃以上的高温，炉体结构材料主要是各种耐火材料如高砖、石英砂、粘土砖、浇注料、陶瓷纤维等，它们既是炉体的结构材料，又是隔热保温、耐磨抗冲刷材料，还参与辐射热交换过程，它们的热辐射性能和保温性能决定了窑炉的热效率，这样使用单一的材料很难达到牢固结构性、高保温性和高辐射性要求。 一般而言，当窑炉、炉膛内的温度在900℃以上时，热量传递以辐射为主，辐射传热是对流传热的15倍，占80%以上。高温辐射能量波长大多数集中在1~5μm波段，比如1000℃和1300℃时，分别有76%和85%的辐射能量集中在这一波段内，一般的耐火材料在这一波段的发射率很低，大量的热量通过炉壁向别处传递，内部物料温度降低，造成了大量的热量浪费、成本提高，甚至于物料温度达不到设定温度，造成工艺失败。 辐射传热涂料，通常采用无机硅酸盐复合体系作为成膜物质，加入过渡族元素氧化物、氧化锆、稀土氧化物等填料，使得固化成型涂膜具有良好较高且稳定的红外发射率，耐温性能稳定，高温下辐射率强、耐蚀性好、硬度高、耐磨性能优。 其工作原理并不是反射传递过来的热量，而是先吸收辐射和对流的传热，在将吸收热量的85~95％以辐射传热的形式辐射出去，被 低温内壁和加热体吸收，从而提高了热量的利用效率。 以志盛威华的ZS-1061为例，ZS-1061耐高温远红外辐射涂料在1~15μm波谱范围内都具有很高的发射率。常温下耐火材料的发射率一般为0.6~0.8，随着炉温的升高，辐射率还会大幅度下降，高温下只有0.4~0.5，而ZS-1061耐高温远红外辐射涂料在800℃至1800℃都可以一直保持0.9以上的红外发射率。 远红外辐射元件及涂料 一、远红外辐射元件的分类 1、以供热方式分 旁热式：由外部供热给辐射体产生辐射能。如电热丝 供热给辐射体。 直热式：电热元件既是发热体又是辐射体。如电阻带 2、以结构形式分 灯状辐射元件金属氧化美管 管状辐射元件碳化硅管 板状辐射元件乳白石英玻璃管 二、管状远红外辐射元件 1、金属氧化镁管 （1）结构 基体材料：常用普通碳钢 热源：电热丝，管隙充填氧化镁粉（具有良好的导 热性绝和缘性）。 基体表面涂复远红外涂料 （2）在炉体上的安装 ①金属基体，机械强度高，寿命长，更换维修方便。 ②容易制造出各种形状 ③金属基体高温下（600 。C ）出现可见光，使红外线所占比例减少。 ④ 1m 以上金属管高温下易产生变形，易出现烘烤不均 的现象。 ⑤远红外涂料易脱落。 2、碳化硅管 （1）结构 特点： （1）碳化硅是一种良好的远红外辐射材料，远红外区的辐射率较高，与食品的吸收光谱匹配可达到较好的匹配效果，节能较明显。 基体：碳化硅管 含碳化硅65% 粘土35% 混合、成型、烧结而成 热源：电热丝 碳化硅具有绝缘性， 所以不需要添加充填物 涂层：表面涂有远红外 涂料 （2）制造工艺简单，成本低、涂层不易脱落。 （3）抗机械振动性能差，易断裂。 （4）隧道炉更换较困难，箱式炉用的较多 （5）热惯性较大，升温时间较长。 特点： （1）通电自热，不用电热丝。 （2）单位面积发热量大，温升快，节电效果明显。 （3）成本高。 （4）使用安装技术性强 4、乳白石英玻璃管 基体：乳白石英玻璃管 特点： （1）光谱辐射率高，ελ3~8μm,11~25μm ελ =0.92 （2）电能辐射能转化率高η=0.65~0.7 （3）热惯性小，通电到热平衡时间为2~4分钟 （4）不需涂层，基体直接辐射远红外线，无涂层脱落。（5）节电明显，优于金属管、碳化硅管。 （6）成本高，易碎。 节电机理: （1）电能辐射能转化率高η=0.65~0.7 （2）可达到最佳匹配 三、板式热元件 建筑反射隔热涂料隔热保温性能研究 发布日期：2011-11-17 来源：安徽省建筑科学研究设计院作者：徐峰浏览次数：94 核心提示：导读：本文通过试验研究了建筑反射隔热涂料的反射隔热和保温功能。结果表明：建筑反射隔热涂料对以传导传热为主要热传递方式的传热系数的影响很小；反射隔热效果明显，受到光照时涂膜表面升温显著降低。在夏热冬冷地区的居住建筑外墙采用反射隔热涂料全年可节能2%~5%。 徐峰（安徽省建筑科学研究设计院，合肥230001） 摘要：通过试验研究了建筑反射隔热涂料的反射隔热和保温功能。结果表明：建筑反射隔热涂料对以传导传热为主要热传递方式的传热系数的影响很小；反射隔热效果明显，受到光照时涂膜表面升温显著降低。在夏热冬冷地区的居住建筑外墙采用反射隔热涂料全年可节能2%~5%。 关键词：反射隔热涂料；功能性建筑涂料；隔热保温性；试验研究 中图分类号：TU 56 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2011）06-0042-05 0 引言 建筑反射隔热涂料是近年来得到一定应用并受到重视的新型功能性建筑涂料。在我国夏季气温过高的夏热冬暖、夏热冬冷气候区，该涂料除了具有普通外墙涂料的装饰效果外，还能够反射太阳辐射热而降低涂膜表面温度，并减轻因夏季涂膜表面温度过高而带来的一系列问题。 但是，在受到重视和得到应用的另一方面，该涂料在应用中也出现了一些问题，例如对涂料性能和应用条件了解较少而出现的应用误区（例如有的供应商宣称可用于内墙保温）、过分夸大涂料功能而出现的应用偏差等。 建筑反射隔热涂料的基本功能是因反射照射到涂膜表面的光和热、降低涂膜表面温度而产生隔热作用。虽然涂膜本身的导热系数很低，但由于涂膜施涂较薄，所能够起到 关于规范湖南省建筑反射保温隔热涂料 工程应用的说明 1传热机理 建筑反射隔热涂料具有较高的太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率，施涂于建筑外表面，白天可以减少建筑外表面对太阳辐射热的吸收，降低表面温度，夜间辐射散热又较好，因此夏季具有较好的隔热散热性能，但冬季对保温不利。并且从其传热机理可知，反射隔热涂料必须施涂于建筑的外表面，用于建筑内表面就没有隔热保温效果了，因此不能用于建筑的外墙内表面、内墙和楼板。 2分类与定义 建筑反射涂料分建筑反射隔热涂料和建筑反射保温隔热涂料两种类型。 2.1建筑反射隔热涂料。依据《建筑反射隔热涂料应用技术规程》JGJ/T 359-2015（以下简称《行业技术规程》）第2.0.1条，定义为：“以合成树脂为基料，与功能性颜填料及助剂等配制而成，施涂于建筑表面，具有较高太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率的涂料”。 2.2建筑反射保温隔热涂料。依据湖南省《建筑反射/保温隔热涂料应用技术规程》DBJ 43/T 303-2014（以下简称《省技术规程》）第2.0.1条，定义为：“以合成树脂为基料，与具有反射、保温、隔热作用的功能性颜填料及助剂等配制而成，施涂于建筑表面，既具有较高太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率、达到明显的反射隔热效果，又具有一定的热阻，起到保温作用，并对建筑物起到装饰和 保护作用的复层涂料”。 2.3两者的差异。建筑反射隔热涂料由底涂和面涂组成，建筑反射保温隔热涂料的底涂和面涂与建筑反射隔热涂料相同，但增加了1-3mm厚的保温中涂，因此建筑反射隔热涂料只有隔热性能，而建筑反射保温隔热涂料除具有较好的隔热性能外，还有一定的保温性能。 3执行标准 3.1建筑反射隔热涂料工程应用时，应按《行业技术规程》的规定进行热工计算、设计、审图、检测、施工和验收，不得以其他标准和厂家提供的检测报告作为设计依据。涂料层的等效热阻Req当为浅色时取0.12m2.k/w,颜色偏深时取0.07m2.k/w,当为深色时或在反射隔热涂料外又做了真石漆时，等效热阻Req为0。 3.2建筑反射保温隔热涂料工程应用时，应按《省技术规程》的规定进行热工计算、设计、审图、检测、施工和验收，不得以其他标准和厂家提供的检测报告作为设计依据。具体应根据《省技术规程》 4.0.1条、 5.3.1条第1款规定，建筑反射保温隔热涂料层的厚度应≥1.0mm，热阻值≥0.15 m2.k/w。各市州住建管理部门在对建筑反射保温隔热涂料项目进行监管时应检查涂料层的厚度不小于1mm，热阻值应取0.15 m2.k/w，而不能取实验室检测值。应注意涂料层的热阻值与其厚度无关，涂料层厚度不论是1mm、2mm或3mm,其热阻值均取0.15 m2.k/w。 3.3建筑反射保温隔热涂料工程应用进场时应提供有效期内型式检验报告和进场复验报告，其实际厚度和热工性能应符合《省技术规反射隔热涂料的现状及几点认识
施工方案(建筑反射隔热涂料+保温腻子)
隔热涂料
施工方案(建筑反射隔热涂料+保温腻子)
纳米碳化硅高辐射率节能涂料
红外辐射涂料原理及研究.
多色彩建筑外墙反射隔热涂料技术优化研究
提高红外辐射涂料辐射特性途径的分析
萨梅特高效纳米远红外节能涂料说明书手册
施工方案建筑反射隔热涂料+保温腻子
辐射传热涂料
远红外辐射元件及涂料
建筑反射隔热涂料隔热保温性能研究
建筑反射保温隔热涂料
相关主题
文本预览