本文關(guān)鍵詞：探究鋼和黃銅表面氧化膜對(duì)發(fā)射率的影響

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【摘要】：發(fā)射率是衡量物體表面熱物性的重要參數(shù),它在許多領(lǐng)域是權(quán)衡各種相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。如在紅外測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域它就擁有著突出的地位。而在測(cè)量發(fā)射率的過(guò)程當(dāng)中,多種影響因素制約著測(cè)量結(jié)果,使得發(fā)射率的精確測(cè)量成為一個(gè)難題。如今學(xué)者們提出了測(cè)量樣品材料發(fā)射率的多種方法和多樣的儀器,可是并沒(méi)有哪一種方法和儀器起到主導(dǎo)的地位,這也是由于在不同的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)上的要求不同的緣故。所以更加專(zhuān)業(yè)的了解材料的發(fā)射率的特性及給予更加牢靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是非常有必要的。在本文中我們探究了樣品材料的發(fā)射率的重要地位,并且對(duì)發(fā)射率的測(cè)量的方法做一些介紹。還對(duì)發(fā)射率有關(guān)的輻射的定律做了簡(jiǎn)單的介紹,并且闡明密閉空腔小孔的輻射便是黑體輻射這一原理。金屬氧化膜對(duì)發(fā)射率的影響,從實(shí)驗(yàn)的角度進(jìn)行了詳細(xì)闡述,這也正是我研究生期間的主要工作�，F(xiàn)在越來(lái)越多種類(lèi)的金屬材料應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)與生活中,對(duì)于這些材料的質(zhì)量也越來(lái)越關(guān)注。溫度的調(diào)控與測(cè)量在金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程有著重要地位,有必要提高測(cè)量發(fā)射率的精度。材料樣品發(fā)射率的影響因素相當(dāng)多,包括樣品表面的條件狀況、測(cè)量的背景環(huán)境的情況、以及儀器設(shè)備的優(yōu)劣狀況等。其次還簡(jiǎn)單介紹了一下建立在能量法和基爾霍夫定律理論基礎(chǔ)上測(cè)量發(fā)射率的光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,以及它的組成、基本原理和優(yōu)點(diǎn)。在文章的前部分,就其基本原理做了一些簡(jiǎn)單介紹,如紅外輻射理論、紅外輻射的應(yīng)用及紅外技術(shù)等基礎(chǔ)理論知識(shí)。另外,還簡(jiǎn)單的介紹了幾種常用的發(fā)射率的測(cè)量方法。在本文中,還會(huì)闡述一臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置(精密人工智能溫度控制器)其設(shè)備的構(gòu)造和設(shè)備的制作原理以及測(cè)量的基本原理和方法。主要用實(shí)驗(yàn)研究了黃銅、鋼DC01和鋼316L光譜發(fā)射率與其在氧化環(huán)境中溫度的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中,由紅外探測(cè)器來(lái)測(cè)量表面溫度,由光電二極管檢測(cè)器接收來(lái)自材料樣品表面的輻射能。在氧化環(huán)境下,發(fā)現(xiàn)在一定溫度條件下,光譜發(fā)射率隨加熱時(shí)間的改變而改變。且在一定加熱時(shí)間下,光譜發(fā)射率隨溫度改變而改變。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中材料樣品形成一層氧化膜,特別是在加熱早期,對(duì)此時(shí)的光譜發(fā)射行為進(jìn)行了討論。擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到光譜發(fā)射率和溫度關(guān)系的數(shù)函數(shù)表達(dá)式,在不同加熱時(shí)間解析表達(dá)式的系數(shù)不同。在加熱期間觀察到了光譜發(fā)射率的共振峰。通過(guò)本文中的實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析,我們總結(jié)出金屬材料的發(fā)射率與多種影響因素的關(guān)系,并得出了許多重要結(jié)論,其研究結(jié)果可為工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)材料的檢測(cè)與控制提供可靠的參考。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)射率 金屬氧化膜 黑體輻射理論 紅外輻射理論
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG142;TG146.11
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-12
• 1.1 材料發(fā)射率的意義與現(xiàn)狀10-11
• 1.2 本文的研究方法和內(nèi)容11-12
• 第二章 紅外輻射基本理論及應(yīng)用12-19
• 2.1 經(jīng)典輻射定律12-16
• 2.1.1 熱輻射12-14
• 2.1.2 黑體輻射的經(jīng)典定律14-16
• 2.2 紅外輻射的應(yīng)用16-19
• 2.2.1 光的基本知識(shí)16-17
• 2.2.2 紅外輻射基本應(yīng)用17-19
• 第三章 測(cè)量材料發(fā)射率的實(shí)驗(yàn)裝置及影響因素19-29
• 3.1 測(cè)量發(fā)射率的實(shí)驗(yàn)裝置19-22
• 3.1.1 加熱系統(tǒng)19-20
• 3.1.2 信號(hào)檢測(cè)及處理系統(tǒng)20-21
• 3.1.3 控制與顯示系統(tǒng)21
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)操作21-22
• 3.2 發(fā)射率的影響因素22-29
• 3.2.1 樣品本身對(duì)發(fā)射率的影響22-23
• 3.2.2 溫度對(duì)發(fā)射率的影響23-24
• 3.2.3 表面條件對(duì)發(fā)射率的影響24-25
• 3.2.4 測(cè)量環(huán)境的影響因素25-26
• 3.2.5 金屬材料表面的氧化反應(yīng)對(duì)材料發(fā)射率的影響26-29
• 第四章 對(duì)氧化環(huán)境中DC01鋼鐵光譜發(fā)射率與溫度的關(guān)系研究29-37
• 4.1 引言29-30
• 4.2 測(cè)量原理和實(shí)驗(yàn)裝置30-32
• 4.2.1 測(cè)量原理30-32
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置32
• 4.3 結(jié)果和討論32-35
• 4.3.1 加熱時(shí)間對(duì)光譜發(fā)射率的影響33-34
• 4.3.2 溫度對(duì)光譜發(fā)射率的影響34-35
• 4.4 本章小結(jié)35-37
• 第五章 對(duì)氧化環(huán)境中黃銅光譜發(fā)射率與溫度的關(guān)系研究37-43
• 5.1 引言37-38
• 5.2 結(jié)果與討論38-42
• 5.2.1 加熱時(shí)間對(duì)光譜發(fā)射率的影響39-40
• 5.2.2 溫度對(duì)光譜發(fā)射率的影響40-42
• 5.3 本章小結(jié)42-43
• 第六章 對(duì)氧化環(huán)境中 316L鋼光譜發(fā)射率與溫度的關(guān)系研究43-52
• 6.1 引言43
• 6.2 結(jié)果和討論43-49
• 6.2.1 加熱時(shí)間對(duì)光譜發(fā)射率的影響44-47
• 6.2.2 溫度對(duì)譜發(fā)射率的影響47-49
• 6.3 本章小結(jié)49-52
• 第七章 結(jié)論與展望52-54
• 7.1 結(jié)論52
• 7.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄60-61

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：528285