耐高溫陶瓷被廣泛應(yīng)用于航空、航天及電力系統(tǒng)等多個領(lǐng)域的高溫作業(yè)條件下。隨著對耐高溫陶瓷材料熱物性的深入了解,研究其真實溫度和發(fā)射率勢在必行。本文利用多光譜輻射測溫法,基于普朗克定律,在400-900nm波段反演耐高溫陶瓷材料的真實溫度和發(fā)射率。首先,針對熱輻射能量的傳遞過程,搭建采集原位光譜的實驗平臺,可獲得材料在燒結(jié)過程中的熱輻射譜�；谠摕彷椛渥V,分析材料熱輻射能量在高溫爐加熱區(qū)、探測處及光譜儀內(nèi)部的傳輸特性,研究了光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。通過去背景、降噪及利用儀器傳函修正,消除背景和噪聲,獲得理想光譜數(shù)據(jù),為材料真溫和發(fā)射率的進一步反演計算提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次,基于光譜數(shù)據(jù)進行了材料真實溫度和發(fā)射率的反演算法研究。通過建立不同的發(fā)射率模型（波長與發(fā)射率之間的函數(shù)關(guān)系不同）,模擬材料在相同溫度下的熱輻射譜,利用牛頓迭代法及發(fā)射率的緩變特性兩種算法,解決了輻射測溫中n個方程,n+1個未知數(shù)的欠定問題。分別用理論熱輻射譜的模擬數(shù)據(jù)和黑體腔的實驗數(shù)據(jù)對這兩種算法進行驗證。結(jié)果表明,發(fā)射率的反演結(jié)果與實際發(fā)射率線形一致,同時溫度的計算結(jié)果接近于設(shè)定溫度。最后,采集了三種典型硅基耐高溫陶瓷材料Si... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 硅基耐高溫陶瓷材料的研究進展
    1.3 輻射測溫的研究進展
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 高溫原位光譜測量系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
    2.1 多光譜輻射測溫原理
    2.2 高溫原位光譜測量系統(tǒng)
    2.3 數(shù)據(jù)處理流程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 材料真溫及光譜發(fā)射率反演算法研究
    3.1 基于牛頓迭代法反演材料真溫及發(fā)射率
        3.1.1 牛頓迭代算法基本原理及模型建立
        3.1.2 牛頓迭代法的理論驗證
        3.1.3 牛頓迭代法的實驗驗證
    3.2 基于發(fā)射率緩變特性反演材料真溫及發(fā)射率
        3.2.1 基于發(fā)射率緩變特性計算方法基本原理
        3.2.2 緩變特性法的理論驗證
        3.2.3 緩變特性法的實驗驗證
    3.3 本章小結(jié)
第四章 硅基陶瓷燒結(jié)過程中光譜檢測及溫度和發(fā)射率的反演計算
    4.1 SIC材料燒結(jié)過程光譜檢測及溫度與發(fā)射率的反演
        4.1.1 SiC原位光譜檢測及XRD分析
        4.1.2 溫度反演結(jié)果
        4.1.3 發(fā)射率反演結(jié)果
3N₄材料燒結(jié)過程光譜檢測及溫度與發(fā)射率的反演">    4.2 SI₃N₄材料燒結(jié)過程光譜檢測及溫度與發(fā)射率的反演
3N₄原位光譜檢測及XRD分析">        4.2.1 Si₃N₄原位光譜檢測及XRD分析
        4.2.2 溫度反演結(jié)果
        4.2.3 發(fā)射率反演結(jié)果
2材料燒結(jié)過程光譜檢測及溫度與發(fā)射率的反演">    4.3 SIO₂材料燒結(jié)過程光譜檢測及溫度與發(fā)射率的反演
2原位光譜檢測及XRD分析">        4.3.1 SiO₂原位光譜檢測及XRD分析
        4.3.2 溫度反演結(jié)果
        4.3.3 發(fā)射率反演結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果



本文編號：3034340