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铝酸镧基高发射率涂层材料的制备与红外辐射性能研究

发布时间:2022-08-01 22:16
  红外辐射材料具有高发射率,涂覆于窑炉炉衬基体可以强化窑炉的辐射传热,从而达到节能的效果。铝酸镧熔点高(2180℃),高温稳定性好,具有典型的间接跃迁型能带结构,并且还与窑炉常用炉衬材料(铝硅系耐火材料)在化学成分和热膨胀系数方面具有高度的兼容性,因此本实验采用铝酸镧为基体,通过高温固相反应法于1600℃制备纯LaAlO3和掺杂LaAlO3,研究材料的近红外红外辐射性能。主要结果如下:(1)Cr-Fe共掺杂后红外辐射材料均为钙钛矿结构化合物,Cr3+-Fe3+共掺杂试样在近红外的辐射性能较未掺杂的LaAlO3得到大幅提升。在固定掺杂比例Cr(mol):Fe(mol)=1:1时,铝酸镧材料的红外发射率随着B位掺杂浓度的升高而增大,当Cr3+和Fe3+掺杂量均为25 mol%时,在0.76~2.5μm波段的平均发射率为0.83。(2)制备Ca-Fe共掺杂铝酸镧时,当A位和B位掺杂量x=y=0.1,0.2时,La0.9C... 

【文章页数】:85 页

【学位级别】:硕士

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摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 红外辐射的基本理论
        1.1.1 红外辐射简介
        1.1.2 红外辐射基本定律
    1.2 红外辐射材料的研究进展
        1.2.1 非氧化物体系
        1.2.2 尖晶石体系
        1.2.3 镧系钙钛矿体系
    1.3 红外辐射材料的应用
        1.3.1 表面辐射散热
        1.3.2 提高工业窑炉加热效率
    1.4 课题的目的、意义及主要研究内容
        1.4.1 课题研究的目的及意义
        1.4.2 课题主要研究内容
第2章 实验
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验方案
        2.2.1 铝酸镧B位Cr-Fe共掺杂试样的制备
        2.2.2 Ca-Fe共掺杂铝酸镧试样的制备
        2.2.3 ZrO2 引入对Ca-Cr共掺杂铝酸镧涂层材料红外辐射性能的影响
    2.3 性能与结构表征
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 红外辐射性能分析
        2.3.3 元素价态分析
        2.3.4 体积密度
        2.3.5 理论密度
        2.3.6 热导率
        2.3.7 耐火度
第3章 铝酸镧B位Cr-Fe共掺杂红外辐射性能研究
    3.1 Cr-Fe共掺杂铝酸镧的制备
    3.2 B位掺杂浓度对铝酸镧红外辐射性能的影响
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 显微结构分析
        3.2.3 X射线光电子能谱分析
        3.2.4 红外辐射性能分析
        3.2.5 耐火度
    3.3 Cr/Fe掺杂比例对铝酸镧红外辐射性能的影响
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 红外辐射性能分析
    3.4 本章小结
第4章 Ca-Fe共掺杂铝酸镧的红外辐射性能研究
    4.1 试样制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 物相分析
        4.2.2 显微结构分析
        4.2.3 X射线光电子能谱分析
        4.2.4 红外辐射性能分析
        4.2.5 耐火度
    4.3 本章小结
第5章 ZrO_2引入对Ca-Cr共掺杂铝酸镧涂层材料红外辐射性能的影响
    5.1 试样制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 物相分析
        5.2.2 显微结构分析
        5.2.3 红外辐射性能分析
        5.2.4 热导率分析
        5.2.5 耐火度
    5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
硕士期间发表论文及科研情况



本文编号:3668276

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