防辐射涂料

2024-10-27

防辐射涂料（精选4篇）

防辐射涂料篇1

1 工程概况

荆门市第一人民医院南城区医院一期工程, 位于荆门市南城区医院南部, 西临象山大道, 南靠军马场路, 东接军马场一路, 北邻医院绿化用地, 工程建筑面积136009m2;建筑层数:主楼地上19层、裙楼地上5层, 整体地下室1层;主楼建筑高度81.95m, 日门诊量6000人次, 病床数为1200床的医疗综合大楼。一层DR室、DSA室、CT室、MRI室, 二层外科门诊中体外碎石间, 三层口腔科X光室, 四层骨科手术室, 五层体检中心X光室, 房间的内墙和地面均采用防辐射涂料砂浆进行屏蔽防护。

2 防辐射涂料砂浆特点

随着防辐射材料性能研究的逐步完善, 一种适用防辐射的涂料砂浆逐渐应用, 根据防辐射涂料砂浆特点采用分层抹面成型的方式, 涂料砂浆利用粉刷抹灰施工工艺由下往上、由里向外一次成活, 不可反复来回抹压, 分层抹压成型, 面层抹平, 外抹水泥砂浆保护层进行防辐射屏蔽层保护。防辐射涂料砂浆省时、省力, 能与墙面基层充分湿润结合, 一次成型施工效率高。防辐射涂料砂浆一次成型分层抹压施工工艺, 受到外界影响因素较少, 充分发挥传统抹灰工艺的优势, 达到良好的防辐射屏蔽防护效果。

⑴施工速度快。防腐涂料砂浆容易到达基层面拐角和间隙部位, 对于有小孔、缝隙、凹凸不平基层面之处, 涂料砂浆均能分布均匀, 施工工效提高。

⑵质量有保证。防腐涂料砂浆厚度容易控制, 成型后的外观效果好。

⑶操作简便。一般操作工人进行简单的岗位培训即可上岗。

⑷符合绿色施工相关要求。施工后表面平整, 粘结结牢, 固化后表面还可覆以装饰材料, 达到安全防护与装饰效果的统一。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

施工准备→门窗框洞口四周堵缝处理→基层面处理→浇水润湿基层面→套方、抹灰饼→防辐射涂料砂浆拌制→抹底层防辐射涂料砂浆→养护→分层抹压防辐射涂料砂浆→养护→水泥砂浆面层保护层。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

⑴材料准备:现场拌制防辐射涂料砂浆的水泥、硫酸钡粉及胶水, 不同基层接缝处理的金属网格布。

⑵现场场地的准备:防辐射涂料砂浆搅拌场地, 宜放置在室外, 要避免淋雨。

⑶技术准备:做好图纸会审, 根据防辐射涂料砂浆加工配比及施工特性, 进行施工技术交底, 形成书面交底记录。

3.2.2 门窗框堵缝

一般宜采用先装法将门窗框固定, 门窗洞口内侧与窗框之间采用水泥砂浆填实, 门窗框四周用砂浆填实压平。

3.2.3 基层面处理

⑴基层处理。墙面起皮及松动处清除干净, 并用水泥砂浆抹平, 将残留灰渣铲干净, 然后将墙面扫净。基层面平整结实, 无油污和浮尘。

⑵不同基层接缝处理。不同墙面基层材料相接处铺设金属网, 自搭接缝宽度起每边不小于100mm。

⑶光滑混凝土表面处理。采用“剔毛”或“喷浆”处理, “剔毛”是将光滑的混凝土表面用尖钻剔去光面使其表面粗糙不平, “喷浆”是利用水泥浆喷浆机械在混凝土面上喷出点带状浆液使其表面毛糙。

3.2.4 浇水湿润基层面

为了使防辐射涂料砂浆抹灰层与基层表面粘结牢固, 防止涂料砂浆因失水产生空鼓、裂缝、脱落等质量问题, 应根据天气情况提前1~2d开始浇水湿润基层墙面, 适量浇水。

3.2.5 灰饼铺贴

用托线板检查基层墙面和不同部位垂直平整情况, 根据实际平整度垂直度确定灰饼的数量, 灰饼间距以1.5m为宜, 用1:3防辐射涂料砂浆做成50mm见方的灰饼, 灰饼厚度满足防辐射层的需求, 上下灰饼用吊线板找垂直, 水平方向用靠尺板或拉通线找平, 先上后下。地面铺贴灰饼需将基层清理干净, 满足施工地面层的需求。

3.2.6 防辐射涂料砂浆拌制

防辐射涂料砂浆的拌制材料硫酸钡粉、水泥、胶水按照质量3:1:0.1的比例, 加入适量水均匀搅拌。先加入硫酸钡, 后加入42.5普通水泥搅拌均匀, 最后加入108胶水、适量水搅拌均匀。

⑴搅拌时间

搅拌时间是防辐射涂料砂浆均匀性和流动性的保证, 搅拌时间短, 混合不均匀, 砂浆强度难以保证;搅拌时间过长, 材料会离析, 对流动性产生影响。防辐射涂料砂浆搅拌时间宜2~3min。

⑵拌制方法

拌制防辐射水泥砂浆时, 应先将硫酸钡粉与水泥干拌均匀, 再加胶水拌和, 最后加入适量水均匀搅拌。

⑶注意事项

防辐射涂料砂浆随拌随用, 应在拌和后2h内使用完毕, 当施工期间最高气温超过30℃时, 拌和后1h内使用完毕。不得将剩余过夜的防辐射砂浆再次加水拌和后使用。

3.2.7 抹底层涂料砂浆

⑴用托灰板盛涂料砂浆, 用力将涂料砂浆推抹到墙面上, 抹灰的顺序是从下到上, 一遍成活, 不可反复推拉抹子, 涂料砂浆抹灰面无需压光。

⑵底层涂料砂浆施工后至九成干时, 派专人在现场察看, 由于温差原因抹灰面出现细小裂缝时, 刷涂料砂浆素灰用抹子压平即可。

⑶涂料砂浆底层厚度一般控制在5mm左右, 操作者需一次成型减少操作接缝。

3.2.8 养护

底层防辐射涂料砂浆完成后根据气温养护1~3天, 养护过程中派专人检查, 出现细小裂缝时刷涂料砂浆素灰用抹子压平。

3.2.9 分层抹压防辐射涂料砂浆

防辐射涂料砂浆上层厚度一般5mm, 超过5mm时分层涂抹。底层涂料砂浆九成干经检查墙面无裂纹时, 开始上层涂料砂浆的施工。施工工序同底层。

3.2.1 0 养护

防辐射涂料砂浆施工完成后一般养护3~5天, 注意施工后的气温不得低于5℃, 应提前收集好天气预报。涂料砂浆层同一墙面应色调一致, 不应出现明显的接逢, 施工完至九成干时应派驻专人检查, 出现细小裂缝时刷涂料砂浆素灰用抹子压平。

3.2.1 1 水泥砂浆防护层

检查防辐射涂料砂浆层无空鼓、裂纹, 防辐射涂料砂浆厚度满足屏蔽防护需求, 方可施工水泥砂浆面层。面层采用1:2.5水泥砂浆, 涂抹时先薄薄刮一层灰使其与防辐射涂料砂浆层粘结牢固, 紧跟从上到下抹第二道灰, 用杠横竖刮平, 木抹子搓平, 抹子溜光压实。待表面无明水后, 用刷子蘸水按垂直于地面的同一方向, 轻刷一遍, 保证面层抹面的颜色均匀一致, 避免和减少收缩裂缝。

3.3 防辐射涂料砂浆地面

防辐射涂料砂浆地面施工工艺同墙面, 防辐射涂料砂浆涂刷之前应涂刷水泥浆一层, 其水灰比为0.4~0.5 (涂刷之前要将抹灰饼的余灰清扫干净, 再洒水湿润) , 不要涂刷面积过大, 随刷随铺面层砂浆。涂刷水泥浆之后紧跟着铺防辐射涂料砂浆, 在灰饼之间铺均匀, 然后用木刮杠从内向外退着刮平, 一遍成活, 控制厚度在10mm。待九成干后涂刷上层涂料砂浆, 先涂刷防辐射涂料砂浆素浆一层, 然后施工防辐射涂料砂浆层, 分层厚度控制在10mm。

防辐射涂料砂浆地面层施工后塑料薄膜覆盖洒水养护, 保持湿润, 养护期间不允许上人, 养护时间不少于7d。

4 应用效益

防辐射涂料砂浆施工操作简单, 工效高, 在荆门市第一人民医院南城区医院一期工程设备机房防辐射屏蔽中具有较好的经济效益和社会效益: (1) 工效高。在设备机房防辐射涂料砂浆施工综合工效高, 相比其它材质的防辐射屏蔽施工工效高, 分层作业减少了工作人员的工作强度; (2) 价格低。涂料砂浆的造价低, 节省了项目工程造价成本, 施工操作方便, 也节约了施工管理成本; (3) 操作简单。一般的粉刷操作工人进行简单的培训即可上岗, 在劳动力资源需求匮乏的建筑行业推广意义深远; (4) 适应性好。涂料砂浆质量好, 适应各类地区的气候环境特点。防辐射涂料砂浆相比其它材质的防辐射屏蔽, 施工质量效果更佳, 综合效益较好。

5 结语

防辐射涂料砂浆在稳固的基层上直接分层抹面成型, 施工速度快, 防腐涂料砂浆容易到达基层面拐角和间隙部位, 对于有小孔、缝隙、凹凸不平基层面之处, 涂料砂浆均能分布均匀。防辐射涂料砂浆厚度容易控制, 成型后的外观效果好。符合绿色施工相关要求, 施工后表面平整, 粘结结牢, 固化后表面还可覆以装饰材料, 达到安全防护与装饰效果的统一。

摘要：荆门市第一人民医院南城区医院一期工程为1200床的医疗综合大楼, 具有医疗、科研、预防保健功能, 建造成荆门市乃至全国一流的现代化医院, 建筑立面采用了石材、玻璃和金属隔栅等不同形式的幕墙组合材料, 形成了统一有序的空间质感。医院内部建立了相对独立、自成体系的模块化功能区域, 根据各功能区块的定位, 设置有DR室、DSA室、CT室、MRI室等带辐射的设备机房, 为了减轻辐射源的危害, 采用了防辐射涂料砂浆屏蔽防护, 具有操作简便、施工速度快、质量安全有保障的优点, 为设备机房防辐射屏蔽提供安全可靠的场所。

关键词：防辐射,涂料砂浆,分层,涂抹,压光

参考文献

[1]GB/T5005-2001, 钻井液材料规范[S].北京:中国标准出版社, 2010.

[2]GB50210-2001, 建筑装饰装修工程质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

新型红外隐身涂料热辐射性能研究篇2

当前,红外隐身涂料研究大多以制备低红外发射率隐身涂层为主要内容,多侧重于研究涂层红外发射率及其影响因素[3,4,5],而对于在热、光环境下,涂层的温度及热辐射能等性能的变化情况则少有研究。本方法制备了一种新型低发射率红外隐身涂层,在研究涂层红外发射率及其影响因素的基础上,着重研究了在加热升温、红外光照及太阳光照等条件下,涂层表面温度及热辐射能等红外特性的变化情况,对于涂层的实用化研究具有重要参考价值。

1 实验部分

1.1 红外隐身涂层制备

将粘合剂溶于溶剂后,超声振荡分散15min,加入一定质量浓度的金属化空心陶瓷粉(粉体表面镍磷金属化包覆改性,8～14μm波段红外反射性能大幅提高,红外光谱图如图1所示)及其它填料,再超声振荡分散15min,并根据需要加入相应助剂,制备红外隐身涂料,涂覆于特定基材上,制备红外隐身涂层。

(1-空心陶瓷粉,2-金属化空心陶瓷粉)

1.2 性能测试

S-30A发射率可调红外测温仪与W-202热电偶联用,用于测试涂层在8～14μm波段平均红外发射率以及涂层表面温度。

MR-4辐射能计,用于测试涂层在8～14μm波段的热辐射能。

2 结果与讨论

2.1 涂层红外发射率测试

通过对填料粒径、涂层厚度、填料种类及质量浓度、粘合剂种类及质量浓度、基材和涂装工艺等红外发射率影响因素的系统分析,涂层的各影响因素及确定值如表1所示时,可获得8～14μm波段平均红外发射率为0.63的新型红外隐身涂层。

经测试,金属化空心陶瓷粉作为主填料,良好的润湿性使其在涂层体系中具有良好的分散性;其较小的颗粒密度使其具有较好的防沉降性能,保证了涂料体系的稳定性。本研究制备的红外隐身涂层已初步具备了“轻”、“薄”、“高”等红外隐身涂层未来发展的特点。

2.2 加热及红外光照升温实验

2.2.1 加热升温实验

在室温条件下,选取对比涂层组进行加热升温实验。涂层组a:填料为空心陶瓷粉;涂层b:填料为金属化空心陶瓷粉。加温装置为DB-3型恒温电热板,结果如表2所示。

从表2可看出,涂层组a的加热升温速率比涂层b小;在相同加热时间内,两涂层组温差最大可达5.7℃;达到相同恒定温度所需时间,涂层a比涂层b晚15min左右。

2.2.2 红外光照升温实验

在室温条件下,选取对比涂层组进行加热升温实验。涂层组a:填料为空心陶瓷粉,涂层b:填料为金属化空心陶瓷粉。光照升温装置为红外灯,涂层距红外灯距离为20cm,结果如表3所示。

从表3可看出,涂层a的红外光照升温速率明显低于涂层b。在相同光照时间内,两涂层温差最大可达3.1℃。

金属化空心陶瓷粉是一种大热惯量材料,特殊的中空结构使其具有较低的热传导系数,保证了涂层加热升温速率减小。同时金属化空心陶瓷粉作为一种复合材料,表面镍磷镀层优异的导电性能大幅提升了其导电性能,同时显著提高了其反射性能,降低了涂层对红外光辐射的吸收,保证了涂层具有较低的红外光照升温速率。

升温实验结果表明,以金属化空心陶瓷粉体为主填料制备的涂层,其控温隔热性能明显提高,且对红外光辐射的吸收进一步降低,这对于控制目标物体的表面温度,延缓其被探测发现的时间,提高其红外隐身能力具有重要意义。

2.3 环境使用效果实验

地球上所能接受到的太阳辐射的波长主要分布在0.25～2.5μm范围内,物体吸收太阳辐射后,主要以红外光的形式再向外辐射能量,如果物体向外辐射能量明显高于周围物体,则物体很容易被红外探测器发现和识别。

将不同基材的涂层置于户外自然环境中,观察涂层在不同时段受自然环境影响(主要是太阳光照)引起的涂层升温和热辐射能变化情况,研究涂层环境使用性能。图2是涂层在某天(11月初,晴天)中不同时段的表面温度变化情况及环境温度的变化情况,图3是涂层在一天中不同时段表面热辐射能的变化情况。

从图2及图3可看出,自然环境中基材为马口铁的涂层表面升温幅度比其他基材的涂层要小,且与其他基材的涂层表面温差最大可达6.8℃;以马口铁为基材的涂层表面热辐射能要明显小于其他基材,降低幅度约为25% 。显然以马口铁为基材的涂层的红外隐身性能较好。

由于马口铁与多数武器系统的表面材质具有很大程度的相似性,实验结果将对涂层实用化研究具有重要参考价值。结合涂层环境使用性能实验进行分析,在武器系统表面涂覆本研究制备的红外隐身涂料,将会使武器系统具有较好的红外隐身性能,相关实验有待进一步研究。

3 结论

(1)以金属化空心陶瓷粉体为主填料制备的涂层,在8～14μm波段平均红外发射率较低,最低为0.63,且基本具备“轻”、“薄”、“高”的特点。

(2)升温实验结果表明,涂层的控温隔热性能明显提高,且对红外光辐射的吸收降低。这对于延缓目标物体被探测发现的时间,提高其红外隐身能力具有重要意义。

(3)自然光照环境中,以马口铁为基材的涂层控温性能明显优于其他基材的涂层,且表面热辐射能更小。实验结果为涂层实用化研究提供了重要参考。

参考文献

[1]胡传炘.隐身涂层技术[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2]Principles and Formulations of Solar Reflecting and LowInfra-red Emitting Coat for Defence Use[R].AD-A218429,1990

[3]宋兴华,於定华,马新胜,汪中进.涂料型红外隐身材料研究进展[J].红外技术,2003,4(2):9-12.

[4]Infrared reflective visually colored metallic compositions[P].US,035535,1997

防辐射涂料篇3

申请 (专利) 号:CN200910116324.0;申请日:2009.03.11;公开 (公告) 号:CN101503596;公开 (公告) 日:2009.08.12;主分类号:C09D175/04 (2006.01) I;分类号:C09D175/04 (2006.01) I;C09D5/18 (2006.01) I;申请 (专利权) 人:中国科学技术大学;地址:230026安徽省合肥市金寨路96号;国省代码:安徽;34;发明 (设计) 人:胡源, 邢伟义, 宋磊;专利代理机构:安徽省合肥新安专利代理有限责任公司;代理人:汪祥虬。

本发明公开了一种辐射可固化无卤含磷氮透明防火涂料的制备方法, 特征是以三氯甲烷为溶剂, 以部分丙烯酸化或部分甲基丙烯酸化的多元醇或多元酚为反应介质, 在惰气保护下, 在阻聚剂和催化剂存在下, 在30～50 ℃, 按反应摩尔比加入二异氰酸酯, 搅拌反应至羟值小于10 mgKOH/g, 冷却后按反应摩尔比加入带有活泼氢的含磷化合物和催化剂三乙胺, 室温搅拌反应8～10 h, 减压除去溶剂, 得到黏稠状无色液体, 即为产物辐射固化无卤含磷氮透明防火涂料。该产物可在辐照条件下快速固化得到透明涂层, 该透明涂层的本体氧指数为33, 垂直燃烧达到V0级, 600 ℃时残留质量分数16.1%, 最大热释放速率为208.8 W/g。

防辐射涂料篇4

长庆油田第五采油厂姬五联合站采用4台1600KW真空相变加热炉加热炉对全站集输系统进行加热处理。在2012年对4台加热炉的热效率评定中发现实际平均使用效率82%, 这离公司设计原值85%有一定的距离, 并且不符合公司的考核要求。在这种效率下对设备的安全运行产生了严重的影响, 不仅造成了燃料的极大浪费还增加了单位成本, 对企业的经济效益产生了严重影响。但是传统的“三门一板”操作, 作用局限在仅仅能控制烟气中的含氧量和排烟的温度, 对设备进行修修补补, 在一定程度上难以获得明显的效果。因此提高热炉热效率最有效的途径就是应用新技术。根据目前国内外发展的技术, 厂里的设备主管领导决定采用ZS-1061高温红外线逆辐射涂料对4台加热炉内表面进行喷涂的方法改造加热炉。

二、高温红外线逆辐射的加热原理

1、高温红外线逆辐射涂料的加热技术原理

远红外线以辐射传热的形式对被加热物体进行传热, 因为远红外线本身就是一种能量传递的电磁波, 所以当辐射源的波长与被辐射物的吸收波长一致时, 被加热物吸收了大量的红外线, 使得物体内部的分子和原子产生“共振现象”, 这种强烈的震动和旋转在物质分子吸收了红外辐射后产生了能量的转变, 使晶格和键团产生碰撞, 增大了摩擦, 使物体发热升温。同时, 红外辐射加热的物体, 在红外辐射穿透到的部位, 其温度比表面要高, 因此, 在炉膛使用了高温红外线逆辐射涂料后, 炉内表面吸收热量大量增加, 缩短了加热时间, 提高了升温速度, 从而达到了节能的目的。

2、高温红外线逆辐射涂料对炉膛内有效辐射的影响

有效辐射是指在热交换过程中, 除炉膛内壁自身辐射和来自各方面辐射和反射外, 而离开炉膛内壁与反射的总和。根据热平衡的观点, 炉膛内壁有效辐射的大小取决于来自火焰加热工件和炉膛内壁自身部分的辐射和反射, 而火焰炉热源有效辐射的大小及辐射热流的大小又取决于炉温和黑度, 并且在稳定的状态下, 炉膛内的有效辐射是不变的。当加热炉炉膛内表面涂上高温红外线逆辐射涂料后, 经测试有效辐射率在0.75的基础上提高了120%, 根据斯特藩—玻尔兹曼定律, 在相同的供热前提下, 炉膛温度必然随着炉膛内有效辐射的增加而增加, 炉壁表面的辐射能力与热力学温度的四次方成正比。研究表明, 炉膛内使用高温红外线逆辐射涂料经高温物相变化后, 由于炉内辐射热吸收量的增加, 反射热减少, 使得炉膛内温度有所提高, 一般可以提高1-13%。

三、高温红外线逆辐射涂料在使用情况

1、使用高温红外线逆辐射涂料的优点体现在以下几点:

(1) 涂于表面后会形成一层牢固的涂层, 不仅有耐磨耐腐蚀的作用, 还能有效反射炉膛内的红外热能, 保护炉体。

(2) 涂于炉内后能减少炉外的散热损失和热量损失, 提高热效率, 节省时间。

(3) 层能很好的与基体结合, 形成过度层和涂层的结构, 减少机械冲击和热冲击。

(4) 提高涂料的黑度, 使其在波长2.5-15μm的光谱区间, 发射率都在93%以上, 能稳定处理增黑剂, 提高炉子的寿命。高温远红外辐射节能涂料, 远红外涂料, 远红外辐射涂料, 窑炉、锅炉节能涂料。

(5) 提高锅炉对低质燃料的适应能力。

(6) 使燃料和氧充分接触并扩大炉膛的热容积。

(7) 使炉膛运行稳定化、安全化。

(8) 减少烟气的排烟温度, 节约能耗。

2、使用的效益评估

(1) 可能产生的环境效益估算:

安全无环境污染、促进燃料充分燃烧、增加热量吸收、减少烟气排放带走大量热量, 节能效果显著且耐高温、化学稳定性优良、耐各种气体腐蚀。

(2) 可能产生的经济效益估算:

使用高温红外线逆辐射涂料后, 经测试高温下炉体辐射率由原来的0.6升高到0.9, 延长加温炉内衬寿命30%、节约燃料5%、可缩短升温时间1/10、6台加热炉毛油盘管平均温升4℃左右, 热效率为86%, 提高热效率4%, 达到了改造目的。并且在使用后炉膛结垢烟管堵塞明显减少, 减轻了员工清理的频次, 延长了加热炉的使用寿命。

以每台炉子最低节能5%计算:

姬五联4台炉子额定每小时消耗燃气110m3

每台炉子每小时可节燃气:110X5%=5.5m3

每m3燃气以2元价格计算每年:33726X2=67452元

一次喷涂可使用3年, 除去喷涂成本5万元, 3年可节省燃料费用15.2万

总结

使用该涂料的效果:

1.有效控制燃料分子在炉内完全燃烧, 避免流入烟道中, 从而减少了烟尘排放。

2.该涂料在高温下射出的远红外电磁波具有穿透力强的特点, 不仅能使燃烧的速度加快, 而且能节省时间和能源。

3.炉膛内涂了该涂料后, 提高了涂料的黑度、炉内温度和辐射能量, 从而改变炉内流体的状况, 延长烟气在炉内的停留时间, 产生二次燃烧, 不仅可以降低排烟温度, 还能减少热损失。

4.燃料燃烧时, 温度变化过程中, 通过高温远红外辐射, 能改变分子内部结构并重新排列组合, 增大粉尘颗粒的体积, 气化燃料中的SO2等有害成分。

综上所述, 高温红外线逆辐射涂料与普通技术相比, 具有生产效率高, 增大热辐射率, 减少排烟损失, 减少烟尘和有害物质的排放等优点, 达到环境保护和节约能源的目的。