專利名稱：紅外節油材料的制作方法
技術領域：
本發明屬于無機新材料領域，將一定組成的陶瓷材料用于燃油節油。
隨著國民經濟的發展，能源緊缺是目前世界各國所面臨的嚴重問題，燃料油的節約是節能的一個重要方面，在內燃機、窯爐及其它燃油加熱設備中都希望燃料油高效率地燃燒，為此，除了改造內燃機和燃燒結構外，使用燃燒效率促進劑也是手段之一。通過結構的改進，對提高燃燒效率效果不大；使用燃燒促進劑必須隨著燃油的添加而隨時一起補充，對消費者來說，燃料消費率仍不讓人滿意。1989年7月14日日本公開的平1-178593，名稱為“燃料的活化方法”的專利申請報導了將紅外發射物體放射的遠紅外線放射到燃料中的燃料活化方法，提高了燃料的燃燒效率，放射體可長期使用，無需時常補充或替換，燃料費用可大大節約。但是，該專利申請沒有詳細分析燃油對紅外線的吸收特性，因此紅外發射體放射的紅外線與燃油對紅外線的吸收不可能很好地配合適應，從而影響了紅外線對燃油的激化效果，使燃油的燃燒效率不夠理想。
本發明的目的在于提供一種使燃油有效地激化，提高燃油燃燒效率的紅外節油材料，使用該材料，可以更好地節約燃油。
本發明的目的可以由以下方案來實現紅外節油材料，由陶瓷組分組成，其主要組分為Fe2O3和MnO2或主要組分為ZrSiO4。
所述的節油材料，其組成的重量百分比可以為Fe2O370～90％ MnO25～20％ Co2O31～20％
所述的節油材料，其組成的重量百分比也可以為Fe2O320～40％ MnO230～50％ Co2O41～15％CuO1～10％ Ni2O31～20％所述的節油材料，其組成的重量百分比也可以為ZrSiO450～70％ Fe2O31～10％ CuO 1～10％Ni2O31～10％ Cr2O31～10％ MnO21～10％紅外射線、紅外能能夠激化燃料油。作為烷烴類的常用燃油，并不是對所有遠紅外射線均衡地吸收，而是具有選擇性的吸收與之吸收峰相對應的那部分波長的紅外輻射線。我們對常用燃油(0#、10#柴油、70#、90#汽油及重油)進行了常溫情況下的吸收性能測試，其紅外吸收曲線如

圖1-1、2、3、4、5所示，測試表明，常用燃油在3μm和7μm兩處波長附近有較明顯的吸收峰。顯然，要使燃油能較好地吸收紅外能，作為輻射源的常溫紅外陶瓷制品，須在3μm和7μm波長附近具有較高的輻射率，能夠釋放出較多的輻射能。
經過多次試驗，我們研制出了上述組成的紅外節油材料，其紅外性能與燃油的吸收性能相適應，紅外節油材料放射出的紅外線輻射能能夠最大限度地被燃油吸收，使燃油最大限度地得到激化，從而大大提高了燃油的燃燒效率，達到節油的目的。
上述組成的紅外節油材料是以化工原料制備的，按照配方要求的比例要求配料，按照常規的陶瓷生產工藝，經配料、混合、煅燒合成，然后粉碎制成不同粒度的微粉體。這種陶瓷粉可直接使用，也可以制成涂層、涂布使用，也可以制成各種形狀的紅外陶瓷件使用。為了滿足制作工藝的要求，在制作時可以添加輔助的成分或原料，如加入合成樹脂等混合制成涂料，或加入可塑性陶瓷原料制成各種形狀的紅外陶瓷，等等，具有紅外放射性能的組分，經燒制后易形成在器件的表面，因此，其它組分的添加對器件的紅外輻射性能影響不大。如果在組成中添加適宜的稀土成分，也可以改善紅外輻射性能。
在使用過程中，只要紅外節油材料釋放發出的紅外能量能夠放射到燃料油中就可以，如可以將紅外節油材料輻射體浸漬于燃油中，也可以在燃料油輸送管等的傍邊按放紅外節油發射體，間接放射紅外線、釋放紅外能量。為了使紅外節油器件有較多的輻射能釋放出，最好給予常溫紅外節油器件一恒定熱源。考慮到燃油的耐熱情況，此恒定熱源維持的輻射源的溫度不易高于100℃。為此我們可以利用排氣管余熱和水箱余熱來加熱紅外節油器件，以便使紅外節油器件更大限度地釋放出紅外輻射能。
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
紅外節油材料的組成重量百分比為配方1#Fe2O380％ MnO215％ Co2O35％配方2#Fe2O330％ MnO240％ Ni2O315％Co3O410％ CuO 5％配方3#ZrSiO460％ Fe2O38％CuO8％Ni2O38％ Cr2O38％MnO28％所用原料為Fe2O3、MnO2、Ni2O3、Cr2O3、CuO等化工原料，將所選用的原料按配方配制，然后于振動混料機或球磨中進行混合研磨，使各種原料都能均勻地混合在一起，將混勻后的配料于1100℃煅燒，保溫1小時(以燒透為宜)，煅燒合成后，冷卻粉碎為＜50μm的微粉備用。將各配方組成的紅外粉末進行性能測試，測試結果見表1。由表1的測試結果可以看出，0.75～15μm波長的紅外輻射率為85～97％，截止8μm前的輻射率為85～97％，說明紅外粉末在燃油吸收區內具有很好的紅外輻射性能。
將上述組成配方2#的紅外粉料用等粒子噴涂法制成利用水箱余熱的結構型式的節油器件I。經測試，其輻射率見表2，80℃時，其輻射能分布示意圖見圖2。
將配方3#的紅外粉料600g與粘土900g，長石200g，石英300g配料制成注漿漿料，采用注漿成型方法，注成利用排氣管余熱的結構形式的紅外陶瓷節油器件II，于1200℃燒制而成，產品抗彎強度為52MPa。經測試其輻射率見表2。將節油器件II組裝于燃油裝置中，如圖3所示，其中，1水腔、2油腔、3出油口、4水腔通氣口、5排氣管、6常溫紅外陶瓷材料、7進油口。用該裝置進行試驗(1)試驗時間及條件時間1993年10月18日 開車時間下午100室溫21℃ 濕度81％大氣壓力102.1KPa 機型2135Ca燃油型號10#柴油(2)試驗裝置為增加紅外輻射器件的試驗用2135Ca柴油機。
(3)燃油節油情況見表3、表4及圖4。圖4為試驗油耗曲線，其中，1為不加燃油活化器的油耗曲線，2為推進特性曲線，3為加燃油活化器的油耗曲線。
綜上可以看出，本發明具有以下優點(1)本發明紅外節油材料能夠輻射釋放出與燃油的吸收性能相適應的紅外能量，使燃油有效地得到激化，顯著地提高燃燒效率，更好地達到節油目的，試驗結果看出，節油可達20％，由于試驗情況與實際情況有一定差距，在實際中，節油可達5～10％。
(2)由于燃油燃燒效率的提高，減少了尾氣中有害成分如CO、HC、NOx、SOx、Ox等的含量，減少了環境污染。
表2、紅外輻射節油器件的輻射率測試值 表4試驗油耗對比表格油耗單位、g/HP·h
表1測試結果表
表3試驗記錄表
權利要求
1.一種紅外節油材料，由陶瓷組分組成，其特征在于其主要組分為Fe2O3和MnO2或主要組分為ZrSiO4。
2.根據權利要求1所述的節油材料，其特征在于其組成的重量百分比為Fe2O370～90％MnO25～20％Co2O31～20％
3，根據權利要求1所述的節油材料，其特征在于其組成的重量百分比為Fe2O320～40％MnO230～50％ Co2O41～15％CuO 1～10％ Ni2O31～20％
4.根據權利要求1所述的節油材料，其特征在于其組成的重量百分比為ZrSiO450～70％Fe2O31～10％CuO 1～10％Ni2O31～10％ Cr2O31～10％MnO21～10％
全文摘要
本發明公開了一種紅外節油材料，屬于無機新材料領域，將一定組成的陶瓷材料用于燃油節油，該材料以Fe
文檔編號C04B35/36GK1141897SQ9511057
公開日1997年2月5日 申請日期1995年7月28日 優先權日1995年7月28日
發明者何予臣, 魏美玲, 張純彥, 湯竑, 宋志鑌, 李從勤, 任衛, 崔文亮 申請人:國家建筑材料工業局山東工業陶瓷研究設計院