耐高溫高發(fā)射率涂層材料制備及抗熱震性能研究.pdf

1、耐高溫高發(fā)射率涂層材料由于具有強化輻射、增強散熱的功效，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。由于在高溫環(huán)境下普遍存在發(fā)射率低和抗熱沖擊差的問題，因而如何制備在3~5μm波段具有高發(fā)射率的涂層以及保證抗熱震性能優(yōu)良成為制備高發(fā)射率涂層的關(guān)鍵。本論文較系統(tǒng)地研究了粘合劑結(jié)構(gòu)與耐高溫的關(guān)系及填料結(jié)構(gòu)與涂層紅外發(fā)射率性能之間的關(guān)系；研究了涂層抗熱震的機理；通過實驗系統(tǒng)地研究了填料的制備與涂層發(fā)射率之間的內(nèi)在聯(lián)系和

2、物理本質(zhì)；對涂層制備的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，制備得到的涂層在600℃時發(fā)射率高至0.92；探索了各種改性劑和添加劑對于提高涂層抗熱震性能方面的作用及其機理，改善了涂層的抗熱震性能。
　　主要的研究結(jié)果和結(jié)論如下：
　　1.通過研究涂層耐高溫原理，揭示了耐高溫粘合劑必須具有較強的鍵能和空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通過研究紅外高發(fā)射率的設(shè)計原理，揭示了填料組織結(jié)構(gòu)與涂層紅外發(fā)射率的內(nèi)在關(guān)系和物理本質(zhì)，即高紅外發(fā)射率填料需要具備尖晶石結(jié)構(gòu)，由于化

3、學(xué)摻雜的存在，電子躍遷的加劇，導(dǎo)致涂層在3~5μm波段紅外發(fā)射率的提高。
　　2.依據(jù)耐高溫紅外高發(fā)射率原理，研究了粘合劑結(jié)構(gòu)、粘合劑改性對涂層耐高溫性能的影響及填料的成分、熱處理溫度、熱處理時間、尺寸、填充量等對涂層紅外發(fā)射率的影響，提出了氧化銅的添加是過渡金屬氧化物獲得尖晶石結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。
　　3.根據(jù)高發(fā)射率涂層的制備技術(shù)，結(jié)合涂層的優(yōu)化方法，制備了在600℃下，3~5μm波段發(fā)射率高至0.92的涂層，并且涂層發(fā)射率隨溫