高发射率红外辐射陶瓷制备与性能研究

论文题目: 高发射率红外辐射陶瓷制备与性能研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 高小琴

导师: 杜美利

关键词: 富金红石矿物,红外辐射陶瓷,发射率,制备,性能表征

文献来源: 西安科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 采用价格低廉的富金红石矿物原料,选择两种不同的工艺路线,制备出了具有高发射率的红外辐射陶瓷。工艺路线分别是:(A)用富金红石矿物单一原料在不同烧结温度和保温时间下进行常压烧结;(B)以富金红石矿物原料配以过渡金属氧化物 Fe2O3、MnO2、CuO 添加剂,考虑烧结温度、保温时间、添加剂含量三个影响因素,用正交试验法进行常压烧结。结果表明:第一种工艺的最佳制备条件为:烧结温度 1300℃、保温时间 2.5h;第二种工艺的最佳制备条件为:添加剂含量 25%,烧结温度 1280℃,保温时间 2h。通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、X 射线光电子能谱仪、红外辐射测量仪等现代分析测试设备对制备的红外辐射陶瓷材料进行了结构与性能表征。结果表明:用第一种工艺制备的材料主要组成为钛酸盐类物质,1～22μm波段红外发射率最高可达0.809。用第二种工艺制备的材料 Cu、Fe 元素的光电子能谱为几种价态的复合谱,主要组成为尖晶石型物质和钛酸盐类物质,1～22μm波段红外发射率最高可达 0.897。综合分析影响材料红外发射率的因素发现:1300℃之前,升高烧结温度可在一定程度上提高材料中红外光区的发射率;添加过渡金属氧化物可以显著提高材料中红外光区的发射率,3～5μm波段的提高尤为明显,幅度高达 13.0%,1～22μm波段的提高幅度为 11.0%;多种尖晶石型物质的生成是添加过渡金属氧化物后材料发射率得以提高的根本原因;采用富金红石矿物原料制备高发射率的红外辐射陶瓷,对于提高该类矿产资源的经济附加值、降低生产成本具有重要意义。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究历史与现状

1.1.1 红外干燥和加热

1.1.2 建筑涂层原料

1.1.3 抗菌材料

1.1.4 医疗保健材料

1.1.5 车用节油材料

1.2 红外辐射的理论基础

1.2.1 红外辐射的基本概念

1.2.2 产生辐射的经典物理模型

1.2.3 发射率和实际物体的热辐射

1.2.4 红外辐射机理研究

1.2.5 改善材料红外发射率的途径

1.3 选题背景及研究意义

1.4 研究内容及技术路线

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 技术路线

2 实验

2.1 原料

2.1.1 X 射线衍射分析

2.1.2 热重分析

2.2 金红石矿物性能与应用研究

2.2.1 化学组成

2.2.2 主要物理性质及成因

2.2.3 晶体结构与参数

2.3 实验设备与仪器

2.4 样品制备实验

2.4.1 实验安排

2.4.2 样品制备

2.5 材料结构与性能表征

2.5.1 X 射线衍射分析

2.5.2 电子显微分析

2.5.3 X 射线光电子能谱分析

2.5.4 气孔率、吸水率及体积密度测定

2.5.5 收缩率测定

2.5.6 抗热震性测定

2.5.7 红外发射率测定

3 结果与讨论

3.1 最佳烧结条件确定

3.1.1 A 组最佳温度制度

3.1.2 B 组最佳温度制度

3.2 影响材料红外发射率的因素分析

3.2.1 原料粒度

3.2.2 烧结温度

3.2.3 添加剂

4 结论

致谢

参考文献

附录

详细摘要

发布时间: 2005-07-12

参考文献

[1].过渡金属氧化物掺杂Ni-Cr基红外陶瓷涂层的制备及性能研究[D]. 聂臻.武汉理工大学2015
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[4].堇青石红外辐射复相陶瓷的研究[D]. 闫国进.武汉理工大学2002
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高发射率红外辐射陶瓷制备与性能研究

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