【摘要】：高紅外發(fā)射率的涂層具有較高的紅外輻射性能,在民用和軍用領域具有廣闊的應用空間。目前,含有尖晶石結構的紅外陶瓷材料是研究的熱點。有研究表明,要想進一步提高紅外輻射涂層的發(fā)射率,必須提高在涂層紅外短波段的發(fā)射率。為了提高NiCr_2O_4尖晶石涂層在紅外短波段的發(fā)射率,本文采用CoO和ZrB_2分別對尖晶石材料的原始粉末進行摻雜,制備涂層并研究其性能。大氣等離子噴涂是一種紅外輻射陶瓷涂層的重要制備方法,等離子噴涂的工藝參數(shù)對涂層的品質起到?jīng)Q定性作用。本文對噴涂過程中電流這一關鍵參數(shù)進行調整,觀察電流的變化對涂層質量造成的影響。結果表明噴涂電流在500A,噴涂電壓在70V時能夠獲得質量較好的涂層。復合是一種有效的提高涂層紅外發(fā)射率的途徑。本文將CoO與NiO、Cr_2O_3進行復合,通過噴霧干燥和高溫焙燒制備了含有NiCr_2O_4尖晶石和CoCr_2O_4尖晶石的團聚粉末,用于等離子噴涂制備紅外輻射涂層。結果表明,Co~(2+)離子與Ni~(2+)離子之間的取代,使晶格畸變增加,能夠提高材料的紅外發(fā)射率。NiCr_2O_4尖晶石涂層與CoO復合NiCr_2O_4尖晶石涂層的紅外發(fā)射率分別為0.851和0.880。隨著測試溫度的升高,涂層的紅外輻射性能逐漸提升,在1000℃時,紅外發(fā)射率分別達到0.868和0.896。硼化物是一種具備應用潛力和研究價值的紅外輻射材料。本文制備了高溫焙燒ZrB_2、NiO、Cr_2O_3團聚粉末,發(fā)現(xiàn)了一種適用于紅外輻射涂層的新材料Ni_2CrO_2(BO_3)。通過測試發(fā)現(xiàn),Ni_2CrO_2(BO_3)能夠將NiCr_2O_4尖晶石涂層的紅外發(fā)射率從0.880提高到0.895。Ni_2CrO_2(BO_3)使涂層紅外輻射性能增加的原因在于硼鎂鐵礦型結構晶格振動的不對稱性以及電子的躍遷。采用熱重-差熱分析儀確定團聚粉末的固相合成溫度并用馬弗爐進行固相合成。采用大氣等離子噴涂制備紅外輻射涂層。通過XRD測試確定粉末的物相,通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察粉末形貌、涂層的表面以及斷面形貌,通過傅里葉紅外光譜儀測試涂層常溫下的紅外輻射性能,在國家紅外及工業(yè)電熱產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心測試涂層高溫條件下的紅外輻射性能。
【圖文】：

圖 1-1.普朗克定律輻射特征Fig.1-1 The emissivity property of Planck's law體的輻射特征受溫度的影響，溫度越高，輻射出度曲線整體整體提集中的波長向短波長方向移動。后文在提高鎳鉻尖晶石涂層的紅外，就要考慮到輻射的藍移問題。高紅外輻射材料和涂層的研究現(xiàn)狀上世紀 60、70 年代開始，具有較高紅外發(fā)射率的材料開始在國外外輻射材料因其較高的紅外發(fā)射率，，能夠有效地進行輻射能量的吸此能夠廣泛應用在節(jié)能和散熱的領域。最初主要是用于涂料以及整體材料。后來隨著涂層和薄膜制備技術的飛速發(fā)展，研究者們開始

技術路線圖
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2641838