硼化物复合镍铬尖晶石红外辐射涂层的制备与研究

发布时间：2020-04-26 19:55

【摘要】：高红外发射率的涂层具有较高的红外辐射性能,在民用和军用领域具有广阔的应用空间。目前,含有尖晶石结构的红外陶瓷材料是研究的热点。有研究表明,要想进一步提高红外辐射涂层的发射率,必须提高在涂层红外短波段的发射率。为了提高NiCr_2O_4尖晶石涂层在红外短波段的发射率,本文采用CoO和ZrB_2分别对尖晶石材料的原始粉末进行掺杂,制备涂层并研究其性能。大气等离子喷涂是一种红外辐射陶瓷涂层的重要制备方法,等离子喷涂的工艺参数对涂层的品质起到决定性作用。本文对喷涂过程中电流这一关键参数进行调整,观察电流的变化对涂层质量造成的影响。结果表明喷涂电流在500A,喷涂电压在70V时能够获得质量较好的涂层。复合是一种有效的提高涂层红外发射率的途径。本文将CoO与NiO、Cr_2O_3进行复合,通过喷雾干燥和高温焙烧制备了含有NiCr_2O_4尖晶石和CoCr_2O_4尖晶石的团聚粉末,用于等离子喷涂制备红外辐射涂层。结果表明,Co~(2+)离子与Ni~(2+)离子之间的取代,使晶格畸变增加,能够提高材料的红外发射率。NiCr_2O_4尖晶石涂层与CoO复合NiCr_2O_4尖晶石涂层的红外发射率分别为0.851和0.880。随着测试温度的升高,涂层的红外辐射性能逐渐提升,在1000℃时,红外发射率分别达到0.868和0.896。硼化物是一种具备应用潜力和研究价值的红外辐射材料。本文制备了高温焙烧ZrB_2、NiO、Cr_2O_3团聚粉末,发现了一种适用于红外辐射涂层的新材料Ni_2CrO_2(BO_3)。通过测试发现,Ni_2CrO_2(BO_3)能够将NiCr_2O_4尖晶石涂层的红外发射率从0.880提高到0.895。Ni_2CrO_2(BO_3)使涂层红外辐射性能增加的原因在于硼镁铁矿型结构晶格振动的不对称性以及电子的跃迁。采用热重-差热分析仪确定团聚粉末的固相合成温度并用马弗炉进行固相合成。采用大气等离子喷涂制备红外辐射涂层。通过XRD测试确定粉末的物相,通过扫描电子显微镜(SEM)观察粉末形貌、涂层的表面以及断面形貌,通过傅里叶红外光谱仪测试涂层常温下的红外辐射性能,在国家红外及工业电热产品质量监督检验中心测试涂层高温条件下的红外辐射性能。
【图文】：

图 1-1.普朗克定律辐射特征Fig.1-1 The emissivity property of Planck's law体的辐射特征受温度的影响，温度越高，辐射出度曲线整体整体提集中的波长向短波长方向移动。后文在提高镍铬尖晶石涂层的红外，就要考虑到辐射的蓝移问题。高红外辐射材料和涂层的研究现状上世纪 60、70 年代开始，具有较高红外发射率的材料开始在国外外辐射材料因其较高的红外发射率，，能够有效地进行辐射能量的吸此能够广泛应用在节能和散热的领域。最初主要是用于涂料以及整体材料。后来随着涂层和薄膜制备技术的飞速发展，研究者们开始

技术路线图
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙汉东,樊震,常大定;提高高温红外辐射涂层发射率的途径[J];红外技术;1990年03期

2 夏继余;红外辐射涂层及其应用[J];红外技术;1988年01期

3 朱华;保暖瓷粉及远红外辐射涂层产品的开发[J];印染;1993年02期

4 ;远红外辐射涂层的研制[J];红外技术;1980年01期

5 夏继余,王正深,胡仲寅,陈文通;红外辐射涂层作用的分析[J];红外研究(A辑);1985年03期

6 ;几种远红外辐射涂层推荐配方及加涂工艺规范[J];纺织器材;1979年05期

7 东志金;;浆纱机节能的探讨[J];棉纺织技术;1982年01期

8 富家骏,李铁藩;钼合金扩散结合型抗氧化涂层及红外辐射涂层[J];稀有金属;1986年06期

9 饶韫华，刘梅冬，王培英，曾亦可;高效率常温远红外辐射涂层[J];压电与声光;1995年02期

10 李汉炎;;太阳能烤馕灶[J];太阳能;1982年04期

相关会议论文 前3条

1 马国欣;赵小兰;贾玉秋;邱胜宝;龚雯;杨艳;;热红外辐射涂层技术及产业化发展[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年

2 张保库;程旭东;黄霞;楼晓丹;董树荣;邹隽;;红外辐射涂层球形团聚粉末的制备工艺过程研究[A];全国第十五届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2015年

3 谢有桃;刘宣勇;丁传贤;;电弧等离子体喷涂涂层进展[A];2006年中国西安热喷涂在工业中应用技术交流研讨会论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前1条

1 ;化工实用专利信息[N];中国化工报;2005年

相关硕士学位论文 前5条

1 王晓欢;硼化物复合镍铬尖晶石红外辐射涂层的制备与研究[D];武汉理工大学;2018年

2 卢卫华;铝酸镧基红外辐射涂层的制备与性能研究[D];安徽工业大学;2017年

3 蔡华飞;SiO_(2f)/SiO_2复合材料表面高温高发射率红外辐射涂层的制备与研究[D];国防科学技术大学;2015年

4 叶菲;高温红外陶瓷涂层的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2010年

5 陆磊;铁氧体基红外辐射陶瓷与节能涂层的制备及性能优化[D];武汉科技大学;2015年

本文编号：2641838