Ca2+/Cr3+离子掺杂铝酸盐红外陶瓷制备及其红外辐射性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jhffgh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在热工炉窑内壁涂覆红外辐射陶瓷涂层后,可大幅度强化由窑炉内壁向工件的辐射传热,从而实现炉窑的辐射节能。若能通过高发射率红外陶瓷涂层的应用,炉窑实现10%的节能效果,则有望对我国热工装备的效率提升作出重要贡献。  在1-5μm近红外波段具有高发射率的红外陶瓷材料(ε≥0.9)是实现辐射节能的关键。目前,适用于高温氧化气氛的红外陶瓷材料以钙钛矿、尖晶石等结构的氧化物体系为主,通过合适的金属阳离子掺杂可以提高氧化物陶瓷的红外辐射性能。因此,本文以阳离子掺杂型铝酸盐陶瓷(LaAlO3、YAG)作为研究对象,制各得到了两类在红外波段具有优异辐射性能的新型氧化物陶瓷材料;系统研究离子掺杂对产物的物相组成、微观结构、禁带宽度以及红外发射率的影响规律;探讨了Ca2+/Cr3+离子掺杂铝酸盐的红外辐射机理。具体工作内容包括:  1.以火焰喷淬工艺制备Ca2+/Cr3+离子掺杂LaAlO3球形粉体的研究。建立了火焰喷淬制备Ca2+/Cr3+掺杂LaAlO3球形粉体的工艺流程,研究得出了掺杂离子浓度和热处理温度等工艺参数对产物粉末的物相组成、微观形貌以及红外辐射性能的影响规律。通过紫外-可见吸光度图谱的分析计算,探讨了Ca2+、Cr3+离子掺杂浓度与LaAlO3禁带宽度变化的对应关系,进而提出了Ca2+/Cr3+掺杂LaAlO3陶瓷的红外辐射机制。研究发现,掺杂LaA1O3陶瓷在0.75-2.5μm及3-5μm近红外波段的发射率分别为0.93、0.92。  2.以高温固相反应烧结工艺制备Ca2+/Cr3+离子掺杂YAG陶瓷的研究。采用高温固相反应合成工艺制备了Ca2+/Cr3+-YAG高发射率红外陶瓷材料,研究了Ca2+/Cr3+掺杂对YAG材料的物相组成、晶格常数、微观形貌以及红外辐射性能的影响,优化了Ca2+/Cr3+离子的掺杂比例。通过对掺杂YAG材料的禁带宽度进行计算,探讨了Ca2+/Cr3+离子掺杂YAG的红外辐射机制。研究发现,掺杂YAG陶瓷在0.75-2.5μm及3-5μm近红外波段的发射率分别为0.96、0.89。  综上所述,本论文研究结果表明,Ca2+/Cr3+-LaAlO3和Ca2+/Cr3+-YAG两类氧化物陶瓷可分别通过火焰喷淬工艺和高温固相反应合成工艺制备得到,这为以后研发高发射率红外陶瓷涂层提供了两种材料体系及制备技术的储备。
其他文献
期刊
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
期刊
磁粉芯是一种由磁性粉末经过绝缘包覆后,通过粉末冶金方法制备的一种复合软磁材料。实验选用单辊淬火法生产的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材,非晶带材晶化处理后机械粉碎为纳米
  本论文对在信息存储和信息处理领域具有重大应用潜力的新一代宽禁带半导体材料ZnO薄膜的光电性能进行了研究,并对ZnO基紫外光电探测器件进行了探索。 本论文创新性地提
随着经济在快速的发展,社会在不断的进步,国内居民的生活质量也在不断提高,人们对房屋建筑给排水工程质量要求也越来越高,因为其直接关系到建筑的整体实用性及舒适性.为了保
小时候看《说唐》,非常羡慕李元霸,因为他是隋唐第一条好汉,连威风凛凛的少年英雄罗成也才排行第7位,大名鼎鼎的秦琼秦叔宝名列第16位。有时遐想,如果李元霸和赵云比一下,究
期刊
期刊
本文较为详细地介绍了具有黄河特色的实时移动采集系统的建设及在河南黄河防汛中的应用,完善了黄河防汛抢险信息采集、传输手段.
作为一个人民教师——人类灵魂工程师,特别是作为班主任,有一颗积极向上的心,任何事在你面前都不是难事.良好的心态,真诚的爱心,智慧的工作方法能成就你为一个快乐的班主任!