高温红外陶瓷涂层的制备与性能研究

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1、武汉理‘J：大学硕十学何论文摘要红外辐射材料由于其优异的红外辐射性能而得到广泛关注，有工业窑炉节能、抑菌保健、航天器热控制等方面的应用。其中尖晶石型红外辐射材料高温稳定性好，红外辐射率高而成为高温红外辐射材料的首选。本文采用等离子喷涂法制备红外辐射涂层材料，相较以往的刷涂法与基体结合强度高，抗热震性好，适宜长时间高效率的工作环境。本文以Mn02、Cr203、Ti02和CuO为主要成分，通过改变Mn02的含量来确定其对体系结构和辐射率性能的影响。采用料浆喷雾干燥制粉工艺制备团聚型红外辐射粉体材料，经高温焙烧产生尖晶石结构，再用等离子喷涂工艺制备红外辐射涂层。SE

2、M结果显示，热喷涂工艺制备的红外陶瓷涂层具有层状堆叠结构，其中孔隙的存在大大提高了涂层的抗热震性能。并且由于增加了涂层的比表面积，一定程度上增加了涂层的红外辐射性能。XRD、IR、XPS和红外辐射性能检测结果表明，Mn02含量有所差异的四种成分均生成了结构复杂的混合尖晶石。但是从尖晶石四面体和八面体间隙中金属离子的种类和价态来看，Mn02含量为30％时，尖晶石中金属离子使尖晶石晶格畸变最大，其离子键的振动频率最有利于红外共振吸收，而致使其全波段法向红外辐射率达到最大。关键词：喷雾干燥；等离子喷涂；红外辐射涂层；尖晶石ABSTRACTThein行aredradi

3、ationmaterialsreceivedalotofattentionfortheexcellentemissivitypropertyandhadbeenwidelyusedinmanyindustrialapplicationssuchastheenergysavingsforindustrialfurnace，bacteriumresistanceandspacecraftthermalcontr01．Thespinelinfraredmaterialsshoweditspriorityforitsstabilityinhightemperature

4、andhighinfraredradiantemissivity．Weadopttheplasmasprayingtofabricatetheinfraredemissivitycoatingratherthanthebrushwaywhichcausealowcombiningstrength，badthermalshockresistanceandisnotsuitableforlongtimellighefficientwork．Inthispaper,weusetheCr203，Mn02andTi02asthemaincomponents·Bychan

5、gingthecontentofMn02wecanknowitsinfluenceonthesystemstructureandradiation．TheinfraredradiationcoatingarePreparedbySpray-driedprocess，high．．temperatureroastingandfinallyplasmaspraying．SEMresultsshowedthatthecoatingspreparedbysprayingprocesshavealaminarizationandporousstructurewhichim

6、provedthethermalshockperformance．Meanwhileincreasedcoatingsurfaceareawhichisgoodtoimprovetheinfraredradiationproperties．XRD，IR，XPSandinfraredradiationpropertiesresultsshowfourpowderswithdifferentMn02wt％allproducedcomplexmixturespinels．Butfromthemetalionsinthetetrahedralandoctahedral

7、clearanceofspinelsweCallseethatwiththeadditionofMn02upto30％，thecoatinghaveabiggestlatticedistortionandaionicvibrationfrequencymostfavorabletotheinfraredabsorptionwhichcausingthemaximuminfraredradiation．Keywords：Spraydry；Plasmaspray；Infraredradiationcoating；Spinel独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在

8、导师指导下进行的研究工作及取得的研究成