尖晶石型铁氧体材料红外辐射性能强化基础研究

发布时间：2021-08-10 23:13

　　铁氧体红外辐射材料在高温下具有优良的红外辐射性能,特别是尖晶石型铁氧体已证明在中短波段具有较高的红外发射率。然而,目前对于尖晶石型铁氧体的研究主要停留在通过尖晶石组分优化来提高发射率等方面,对于尖晶石型铁氧体在中短波段具有高发射率的原因缺乏必要的机理研究,特别是对尖晶石型铁氧体的研究并没有深入到材料本质,缺乏从晶体结构、电子特性等层面的分析,然而这对制备和优化高发射率的尖晶石型铁氧体是非常重要的。本研究从晶体学和半导体物理学的角度,通过实验分析和第一性原理计算,解释了尖晶石型铁氧体在3～5μm波段具有高发射率的原因;并对不同的尖晶石型铁氧体在8～14μm和3～5μm波段发射率的变化规律进行研究,确定了其在8～14μm和3～5μm波段发射率的变化机理;然后通过掺杂制备了尖晶石型铁氧体,验证了尖晶石型铁氧体在8～14μm和3～5μm波段发射率的变化机理,并找到了性能最优的尖晶石型铁氧体基料;最后利用最优的尖晶石型铁氧体基料制备红外辐射涂料,并对其形貌、抗热震性能、发射率进行研究,找到最优的红外辐射涂料配方。主要得出以下结论:（1）对尖晶石型铁氧体在3～5μm波段具有高发射率的原因进行分析。... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

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?北京科技大学博士学位论文???１．０－．??０．９－?????０．８－??０．７－??鉍０．４－＿＿—红外辐射涂￥??〇．３?－??高?ｆｆｌ砖??——粘土浇注料??０２?－?—粘±蛣??０．１?－??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?？?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??０?２?４?６?８?１０?１２?１４??波长Ｘ／?ｐｍ??图２－３不同材料发射串与波长的关系??此外，炉膛内壁涂红外涂料后，涂层表面温度显著增加，但它本身的导??热系数小，只有耐火砖的１／１０，大部分热量被它辐射回来，使炉内温度显著??提高，加上涂层对耐火砖表面产生气密作用，使耐火砖的寿命大大延长［１７－１９］。??２．２．２红外辐射涂料的基本理论??１）经典的振子模型??在量子理论出现之前，主要是各种经典的振子模型，在一定范围内也解??释了辐射的发射与吸收的某些作用。但这些模型有不同程度的缺陷，对于自??由电子模型，自由电子在外场中以外场频率做振动，不会发生共振，因而不??会与外场进行能量交换，并且忽略了电子点和受到的束缚力，也没有考虑电??子与离子的碰撞。之后的谐振子模型考虑了振动过程中的回复力，但谐振动??是个无限长的无衰减过程，并不能很好的解释发射辐射上的能量消耗。阻尼??振子模型是在谐振子模型的基础上增加了阻尼项，在无外力作用下，可把阻??尼振子的运动方程式描述为：??ｍ＾－?＋?Ｒ＾?＋?Ｇｘ?＝?０?（２－９）??ｅ?ｄｔ２?ｄｔ??共振频率表示为：??ｖ＝－?）２?（２－１０）??２］ｊｎ？ｅ?２ｍ?ｅ??８??


本文编号：3334954