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《高溫高發(fā)射率紅外輻射涂層的制備與研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高溫紅外輻射材料在高溫下具有優(yōu)異的輻射性能,在工業(yè)爐節(jié)能、提高紅外加熱器熱效率、航天器熱控制等方面有著廣泛應(yīng)用。紅外輻射材料傳統(tǒng)的應(yīng)用方法是添加一定量的無機(jī)粘結(jié)劑,制成涂料以刷涂的方式附著于耐火材料構(gòu)筑的爐襯上。由于該工藝制備的涂層與金屬基體之間結(jié)合力不強(qiáng),抗熱震性能較差等原因使得紅外輻射涂料在金屬電阻帶、罩式退火爐金屬內(nèi)罩等金屬表面的應(yīng)用還不多。等離子噴涂工藝由于在金屬基體上制備的陶瓷涂層結(jié)合力和抗熱震性能優(yōu)良,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制備耐磨涂層、熱障涂層和可磨耗封嚴(yán)涂層等,但應(yīng)用等離子噴涂制備
2、紅外輻射涂層國內(nèi)外卻鮮有報(bào)道,本文將采用等離子噴涂制備紅外輻射涂層。’本實(shí)驗(yàn)室李丹虹等人在2006年研制出以NiCr204為主要成分的紅外輻射材料,發(fā)射率在600℃達(dá)到0.89。本次實(shí)驗(yàn)以NiO、Cr203和Ti02為主要成分,采用噴霧干燥法制成球形團(tuán)聚粉末,將該粉末進(jìn)行高溫焙燒,獲得流動(dòng)性好的噴涂用粉。采用等離子噴涂工藝,在銅片基體上制備色澤純黑且均勻的涂層。對(duì)噴霧干燥工藝制備的粉末樣品進(jìn)行形貌觀察發(fā)現(xiàn)粉末在焙燒前后都呈球形,雖然經(jīng)過焙燒后流動(dòng)性有所下降,但仍能滿足等離子噴涂的要求。由于噴霧干燥工藝制備粉末僅為原料
3、通過粘結(jié)劑的簡單混合,因此需要將粉末進(jìn)行高溫焙燒,使粉末中具有高發(fā)射率物相存在,為確定其最佳焙燒溫度,對(duì)樣品B分別在不同溫度下進(jìn)行焙燒發(fā)現(xiàn)1200。C焙燒后粉末的成分為(Cro.ssTio.12:)203和NiCr204,且反應(yīng)比較充分,所以選擇粉末的焙燒溫度為1200"C。對(duì)等離子噴涂制備的涂層進(jìn)行XRD分析發(fā)現(xiàn)t涂層和噴涂粉末的相組成相同。當(dāng)不添加Ti02時(shí),涂層中主要由NiCr204和Cr203組成,發(fā)射率在600℃達(dá)到O.89;當(dāng)Ti02加入量5—15%時(shí),涂層中含有高發(fā)射率的(Cro.8sTio.121)2
4、03和NiCr204,發(fā)射率達(dá)到O.91:但當(dāng)Ti02增加至20~30%時(shí)會(huì)阻礙NiCr204的形成,使得紅外發(fā)射率下降。制備的涂層具有良好的熱穩(wěn)定性能,優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度和抗熱震性能。關(guān)鍵詞:噴霧干燥;等離子噴涂;紅外輻射涂層;發(fā)射率武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTTheinfraredradiationmaterialswithhighemissivityathightemperaturehavebeenwidelyusedinmanyindustrialapplicationssuchastheenergy
5、savingsforindustrialful'nace:theefficiencyimprovementofinfraredheaterandspacecraftthermalcontrol。Inthesetraditionalapplications,espe癌aUyinindustryfurnace,theinfraredradiationmaterials,addedwithallamountofinorganicbinder,werebrushedontorefractoryfurnacelining,th
6、elowbondingforcebetweenthecoatingandthemetalsubstrateandthebadthermalshockresistancerestrictedtheirapplicationsinthefieldofinfraredradiationcoatingsofmetalresistortape,metalenclosuresofhood-typeannealingfurnaceandothers.Plasmasprayingtechniquehavebeenwidelyused
7、inpreparingwear-resistantcoating,thermalealTiercoatingandabradablesealcoatingbecauseofitsgoodperformanceofbondingforceandthermalshockresistance.Butitisrarelytofindreportsaboutpreparinginfraredradiationcoatingbyplasmaspraying.Inthispaper,wewilladoptplasmasprayin
8、gtopreparaeinfraredradiationcoating.ItwasreportedthatthenormaltOtalemissivityofcoatingwithNiCr204spinelstructureisupto0.89in2006.Inthispaper,thesphericalagglomeratedparticle