鐵氧體基紅外輻射陶瓷與節(jié)能涂層的制備及性能優(yōu)化.pdf

1、紅外輻射材料可通過熱輻射形式強(qiáng)化傳熱，改善溫度分布，減少熱損失，因其良好的節(jié)能效果，已在工業(yè)爐節(jié)能、紅外加熱、航天器熱控制等方面得到廣泛應(yīng)用。
　　近幾年，紅外輻射材料的研究得到十足的發(fā)展，8~20μm波段的發(fā)射率已超過0.9，但高溫下1~8μm波段的輻射性能仍較差，只有0.5左右，這無疑限制了紅外輻射材料的高溫節(jié)能效果與應(yīng)用范圍。針對(duì)這一問題，本文進(jìn)行了理論分析，從材料結(jié)構(gòu)控制與設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，以 Fe2O3、MnO2、Co2O

2、3、CuO、NiO、SiC和堇青石為原料，采用微波加熱制備細(xì)晶紅外輻射材料，研究了加熱工藝和化學(xué)組分對(duì)紅外輻射性能的影響，同時(shí)采用等離子噴涂工藝和超音速火焰噴涂技術(shù)制備非晶態(tài)和結(jié)晶態(tài)紅外輻射涂層，研究非晶態(tài)和結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)射率的影響，并對(duì)紅外輻射涂層在高溫爐窯和民用領(lǐng)域的推廣進(jìn)行了探索研究。
　　研究結(jié)果表明，微波加熱能夠?qū)崿F(xiàn)紅外輻射材料的低溫快速合成（900℃保溫1 h或1200℃保溫10 min即可），制備的陶瓷材料晶粒尺寸較

3、小。適當(dāng)提高反應(yīng)溫度的同時(shí)縮短保溫時(shí)間有利于小晶粒的產(chǎn)生。隨著保溫時(shí)間的延長，發(fā)射率逐漸提高，當(dāng)1200℃保溫1 h時(shí)，800℃下6~8μm波段的發(fā)射率達(dá)到0.9，比常規(guī)加熱1200℃保溫2 h合成的要高。Fe2O3和MnO2的配比變化對(duì)發(fā)射率影響較小，而隨著具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體材料含量增加，發(fā)射率逐漸提高，但短波段的發(fā)射率提高幅度有限。等離子噴涂工藝制備的非晶態(tài)紅外輻射涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和優(yōu)異的抗熱震性能，重要的是其高溫短波段發(fā)