堇青石红外辐射陶瓷材料的研制和应用

介绍了堇青石红外辐射陶瓷材料的研制方法,指出堇青石陶瓷和铁氧陶瓷的复合是研制高效红外辐射陶瓷材料的有效途径,并对堇青石红外辐射陶瓷的应用进行了全面综述。     

堇青石的红外辐射特性

堇青石是一种硅酸盐矿物，因其具有优良的红外辐射特性、较高的热稳定性和化学稳定性等优点而成为一种重要的红外辐射材料。分析了改善堇青石材料红外性能的几个主要途径：适当减小原料的粒度、合理选择堇青石合成方法、在堇青石基质中添加适量过渡金属氧化物、选取适宜的堇青石烧结温度等。介绍了堇青石在红外辐射导电陶瓷、红外泡沫陶瓷、高温红外辐射涂料和常温红外辐射涂料中的应用，展示了堇青石作为红外材料的发展前景。     

堇青石红外特性的研究

参考国内外资料,结合红外辐射产生的条件、发射率的基本概念综述了堇青石具有高红外发射率的机理,从合成原料、合成方法和添加剂的加入等方面分析了对堇青石红外发射率产生影响的因素。对堇青石红外陶瓷材料的发展方向进行了展望。     

堇青石在红外辐射陶瓷材料中的应用

本文通过分析红外辐射加热技术的现状和发展趋势,同时结合本人近年来在红外辐射陶瓷材料研究中的工作成果,综述了堇青石在红外辐射陶瓷材料中的研究现状及应用前景。     

合成方法对堇青石的结构和红外辐射性能的影响

分析采用液相和固相制备方法合成堇青石粉料，利用XRD，TG－DTA，SEM和红外辐射测试等研究方法研究了合成样品的结构和红外辐射性能。结果表明，两种方法合成的堇青石在室温下的法向全波段红外辐射率均达到0．84以上，而且液相合成样品的红外辐射率高于固相样品，这可归于合成粉料颗粒形态对红外辐射性能的影响。     

组分偏离对堇青石结构及红外辐射性能的影响

采用固相反应法制备组分偏离的堇青石基红外辐射材料。利用X射线衍射仪、红外光谱仪和IR-2双波段发射率测试仪对样品结构和红外辐射性能进行了表征,结果表明：在1300℃制备的Si偏离量x=0.50的全波段辐射率达到0.90,8～14μm波段红外辐射率达到0.94;Mg偏离量x=0.10的全波段红外辐射率达到0.90,8～14μm波段红外辐射率达到0.93;Al偏离量x=0.20的全波段辐射率达到0.89,8～14μm波段红外辐射率达到0.93。适当的组分偏离能有效提高样品的红外辐射性能。     

堇青石基红外陶瓷的研究现状

介绍了堇青石基红外陶瓷的特性,总结了堇青石基红外陶瓷的多相复合体系和掺杂固溶体两种类型研究现状,并对堇青石基红外陶瓷的低成本化发展方向进行了着重阐述.最后对堇青石基红外陶瓷的应用研究现状、发展趋势等方面进行了评述.     

镍掺杂铝酸镧涂层的制备及其红外辐射性能

采用溶胶?凝胶法合成了Ni2+掺杂的LaAlO3基红外辐射材料LaAl0.6Ni0.4O2.89 (LANO),以其为辐射基料,利用喷涂工艺在氧化铝陶瓷片表面制备红外辐射涂层,考察了磷酸二氢铝、铝溶胶、硅溶胶和钠水玻璃4种粘结剂对涂层物相组成、热稳定性和红外辐射性能的影响. 结果表明,以LANO为辐射基料、铝溶胶为粘结剂时,涂层红外辐射性能最佳,3?5 ?m波段红外发射率达0.93;所制涂层具有良好的抗热震性能,50次热震后涂层未明显剥落失效;涂层具有显著的强化辐射传热效果,节能率达31.7%.     

Fe2O3—堇青石系红外辐射陶瓷的结构与性能研究

用常规固相反应烧法制备出Ｆｅ２Ｏ３－堇青石系高效常温红外辐射陶瓷材料。研究了材料的微观结构,发现：在Ｆｅ２Ｏ３中掺杂ＭｎＯ２经还原气氛高温处理后生成的ＭｎＦｅ２Ｏ４与堇青石形成了转换型固溶体。Ｍｎ＾２＋的结构位置。同时,随着Ｆｅ２Ｏ３含量的增加,堇青石的结构从有序结构向无序结构过渡。这些结构上的变化,导致了辐射性能在常温下较单相有了很大改善。     

堇青石基陶瓷色料的制备

色料在陶瓷制品的装饰中发挥着十分重要的作用,色料对坯料化学组成有很大的选择性和适应性。现有色料多针对长石-石英-高岭土系统,而针对镁质瓷的色料研究较少。本文以高岭土、滑石、碱式碳酸镁为基础原料,通过掺杂钴、铬、镍、铜等副族元素形成发色离子,通过固相反应合成色料,并借助XRD对合成物相进行分析。考察堇青石基色料的可行性,为色料种类的拓展提供参考。     

高辐射率红外辐射节能涂料的制备与性能研究

以尖晶石结构的红外陶瓷粉料和堇青石高温焙烧制备复合红外辐射陶瓷粉料,然后与硅酸盐粘接剂混合配制涂料.用SEM、XRD和红外辐射测试等方法对复合红外辐射陶瓷粉料的结构、物相和涂层的红外辐射性能进行了表征.结果表明:经高温焙烧后具有尖晶石结构的粉料与堇青石之间未产生明显的高温固相反应,这有利于在高的工作温度下红外辐射涂层保持其物相结构和红外辐射性能的稳定.涂层在2.5～5 μm波段平均辐射率为0.88,6～15 μm波段辐射率达到0.9以上,而且具有良好的耐热震稳定性和节能效果.     

过渡金属氧化物系红外辐射材料的制备和研究

本文用固相烧结法制备了Fe2O3-MnO2-Co2O3-CuO系列材料,改变其中Fe2O3和MnO2的含量,并通过结构表征和红外辐射率的测定,分析了影响各波段红外辐射率的主要因素.实验发现,随着样品中Fe含量的增加和Mn含量的减少,样品在长波段的辐射率有所增加,而短波段的辐射率有所下降.选择八面体占位能相差较大的多种离子混合掺杂将有利于红外发射率的提高.     

远红外高辐射率不锈钢搪瓷的研制

利用普通瓷釉和高辐射率涂料的复合,经过产品的理化性能及节能效果的测试,着重分析讨论密着性和节能效果,研制出具有良好的密着性和节能效果的远红外高辐射率不锈钢搪瓷。     

热红外隐身涂料粘合剂的制备

用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和二羟基酯类交联单体对三元乙丙橡胶进行接枝聚合,研制出在8μm～14μm波段具有良好透明性能、强度和成膜性能的热红外隐身涂料粘合剂,重点讨论了交联单体对粘合剂性能的影响。     

高红外发射率辐射型外墙节能涂料的研制

基于红外辐射产生机理,采用过渡区金属氧化物掺杂、高温固相烧结法制备陶瓷红外辐射材料,通过正交试验优化工艺条件,并确定配方,制得的红外辐射粉经XRD表征,生成了高红外活性的四氧二铁酸钴反尖晶石相,在26℃,8～13.5μm波段"大气窗口"的发射率大于94%。以此红外材料为功能填料,氟碳乳液为基料,辅以其他颜填料及助剂,制得了在"大气窗口"波段内发射率大于78%的外墙节能涂料,SEM测试表明漆膜表面平整紧密,其他基本性能良好。     

一种新型的具有表面复合层的煤气远红外多孔陶瓷板的结构和性能

本文报道了一种新型的具有表面复合层结构的煤气远红外多孔陶瓷板.这种多孔陶瓷板由厚的基础层(～96vol%)和薄的表面复合层(～4vol%)上下两层构成.其中基板层具有低的热膨胀系数以及较高的机械强度,而表面复合层具有高的远红外辐射率以及与基板层能良好匹配的热膨胀系数.这种新型的远红外多孔陶瓷板的成型方法不同于现行的制造方法如热压铸法等.研究表明,由于采用了表面复合层结构,全面地提高了多孔陶瓷板的多种主要性能如力学、热学及远红外辐射性能等,并且显著地降低了制造成本.     

尖晶石型高效红外辐射陶瓷的制备和研究

本文设计了六个尖晶石型铁氧体的配方，1100℃-1280℃于空气中烧成，经XRD测试分析证明，生成了CoFe2O4,NiFe2O4等反尖晶石型结构铁氧体和MnFe2O4,CuFe2O4,CuMn2O4等混合尖晶石型结构铁氧体。经测定，六个配方铁氧体陶瓷的全波段辐射分率分别为0．83、0．87、0．81，0．86，达到了较高的水平，是优良的高效红外辐射陶瓷。     

三元乙丙橡胶低红外发射率涂层的制备与表征

为制备低红外发射率涂层,优选了三元乙丙橡胶(EPDM)为粘结剂、漂浮性片状铝粉(约15 μm)为填料,用流延自成膜法制备涂层.研究了溶剂种类和填料质量分数对涂层红外发射率的影响,并对涂层的物相和微观形貌进行了表征.研究结果表明:EPDM具有良好的红外透明性;二甲苯为溶剂时,涂层发射率最低为0.686;环己烷为溶剂时,铝粉显示出更好的漂浮性,涂层发射率可低至0.358;涂层在室温环境中具有一定的耐候性.制得的涂层可以用作低红外发射率隐身材料.     

高辐射红外陶瓷材料的研究进展及应用

陶瓷材料有着优良的红外辐射性能,是一种绿色环保型材料,有着广阔的应用前景,越来越受到人们的广泛关注。综述了国内外高辐射红外陶瓷材料的研究概况,同时较深入的探讨了红外辐射产生机理,分别介绍了高辐射陶瓷材料在加热节能、医疗保健、航天航空、建筑、抗菌、红外导电导热等方面的应用情况,最后对高辐射红外陶瓷材料未来研究发展的趋势作出展望。