收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高红外辐射无机非金属晶体材料的制备及其碱液蒸发应用研究

武晓燕  
【摘要】:高红外辐射无机非金属晶体材料在工业加热与干燥领域有着广泛的应用。掺杂是一种改善材料性能行之有效的方法,通过掺杂可有效提高材料的红外辐射性能。目前,以MgO-Al2O3-SiO2体系和CoFe2O4为基体的高红外辐射无机非金属晶体材料的研究尚处于初级阶段,而将其应用于碱液蒸发研究工作更是鲜有报道。鉴于此,本论文研究了高红外辐射无机非金属晶体材料的制备方法、材料组成、晶体结构对其红外辐射性能的影响以及该材料在碱液蒸发中的应用。在红外辐射材料的研究中,分别以MgO-Al2O3-SiO2体系和CoFe2O4为基体材料,通过掺杂提高材料的红外辐射性能,寻找不同体系高红外辐射无机非金属晶体材料的最佳制备条件,并探讨影响材料红外辐射性能的关键因素。 对MgO-Al2O3-SiO2体系材料的研究结果表明,采用固相合成法制备Ce4+掺杂的MgO-Al2O3-SiO2材料时,当Ce4+掺杂的质量分数为0.08%,经1200℃烧结2h后所得产物在8~141μm波段的红外发射率为0.92±0.01;CuFe2O4掺杂MgO-Al2O3-SiO2体系时,当CuFe2O4掺杂的质量分数为7.5%,经1150℃烧结2h后所得产物在8~141μm波段的红外发射率为0.91±0.01;Fe2O3/Co3O4共掺杂MgO-Al2O3-SiO2体系时,当Fe203加入量为30wt%, Co3O4加入量为20wt%时,经1100℃烧结2h后所得产物在8~14μm波段的红外发射率为0.92±0.01。在MgO-Al2O3-SiO2体系材料的研究中,材料制备要求较高的烧结温度,能耗较大。经掺杂后,材料最佳红外发射率为0.92±0.01,该发射率有待进一步提高。 在研究稀土元素(Ce、La、Y)掺杂对CoFe2O4材料红外辐射性能的影响中,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备铁氧体粉末。该方法与常规的固相合成法相比,可将烧结温度由1000℃以上降至600℃,是一种高效节能的铁氧体材料制备方法。采用溶胶-凝胶法的制备CoFe2O4粉末,金属硝酸盐为初始原料,柠檬酸为络合剂,以滴加氨水的方式调节所得初始混合溶液pH值。当初始混合溶液pH值为5时,CoFe2O4粉末在8~14μm波段的红外发射率可以达到0.91左右。 研究表明,稀土元素(Ce、La、Y)掺杂量与烧结温度是影响CoFe2-xRExO4材料红外辐射性能的两个重要因素。对于CoFe2-xCexO4材料,当Ce掺杂量不超过0.05且烧结温度不超过600℃时,可有效抑制CeO2的形成,其中,CoFel.95Ce0.0504经600℃烧结后具有最高的红外发射率,其值为0.92±0.01。对于CoFe2-xLaxO4材料,当La掺杂量不超过0.10且烧结温度不超过600℃时,可有效抑制La3+与Fe3+的反应,避免FeLaO3的形成。CoFe1.90Lao.10O4经600℃烧结后具有最高的红外发射率,其值为0.94±0.01。对于CoFe2-xYxO4材料,当Y掺杂量不超过0.20且烧结温度不超过600℃时,可有效抑制YFeO3的形成,其中,CoFe1.80Y0.20O4经600℃烧结后的具有最高的红外发射率,其值为0.95±0.01。 针对高红外辐射无机非金属材料在碱液蒸发中的应用,本论文设计了竖管降膜蒸发装置,并将具有高红外辐射性能的钻铁氧体材料应用于碱液蒸发。以PTFE为粘结剂,通过辊压技术将粉末状材料制成薄膜后应用于竖管降膜蒸发装置。该装置由蒸发竖管、液体循环系统、加热及温度控制系统组成。通过实验测试,对运行温度、碱液流量、碱液浓度以及PTFE加入比例等参数进行优化,并考察了稀土元素掺杂的钴铁氧体材料的应用效果。以CoFe1.80Y0.20O4为红外辐射材料,PTFE加入比例为1:1.5,运行温度为350℃,初始碱液浓度30g/L,流量80L/h时,运行60min后的蒸发效率可达17%左右。 本论文研究中开发出具有高红外辐射性能的无机非金属晶体材料,并将其应用于竖管降膜蒸发装置,进行了实验室模拟研究。本论文的碱液蒸发应用研究填补了高红外辐射无机非金属晶体材料在碱液蒸发应用方面的空白,具有一定学术价值,对实际工程应用及后续研究具有指导意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 石成利,梁忠友;红外辐射涂料的研究与应用现状及其发展趋势[J];中国陶瓷工业;2005年04期
2 任晓辉;张旭东;何文;吴作贵;;红外辐射材料的研究进展及应用[J];现代技术陶瓷;2007年02期
3 景广辉;张艳博;;红外辐射的分析方法及在矿业中的应用[J];河北联合大学学报(自然科学版);2012年04期
4 吉林大学化学系红外辐射材料研究组;分子筛型选择性红外辐射材料的研究(Ⅰ)[J];吉林大学学报(自然科学版);1977年04期
5 江受训;冯继尧;彭有道;贾琪光;;远红外辐射烘烤鲜烟的初步研究[J];河南农学院学报;1981年03期
6 董景超;;地面红外辐射土壤测温法在地热异常区的应用[J];辽宁地质;1985年03期
7 汤大新,杨钧,王淑华;日本红外辐射陶瓷材料的最新进展[J];物理;1988年11期
8 潘儒宗;邓尉林;沈淑兰;;莫来石质红外辐射材料的研制[J];武汉工业大学学报;1988年04期
9 谭辉玲;特定红外辐射材料的有效性指标[J];化学研究与应用;1989年01期
10 潘儒宗;蔡中伟;;铬酸镧基材料的结构及其与红外辐射性能的关系[J];武汉工业大学学报;1993年03期
11 朱小英,金德江,崔万秋;红外辐射陶瓷的导电化[J];功能材料;1994年06期
12 江镇海;红外辐射涂料[J];建材工业信息;2001年09期
13 刘占增;曾汉生;丁翠娇;;红外辐射温度测量技术[J];武钢技术;2006年01期
14 林喜娜;王相友;;苹果切片红外辐射干燥模型建立与评价[J];农业机械学报;2010年06期
15 张霞;焦宝祥;李军;;组分偏离对堇青石结构及红外辐射性能的影响[J];硅酸盐学报;2012年03期
16 费锦浩;;国外红外辐射器件简介[J];涂料工业;1979年03期
17 张立基;地膜保温原理浅析[J];兰化科技;1993年02期
18 康青;红外辐射材料的研究现状与发展趋势[J];材料导报;1996年02期
19 任伟杰,董玉芬,李树民;金属破坏过程中红外辐射的试验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年04期
20 陆磊;樊希安;胡晓明;张坚义;吴朝阳;杨帆;蔡新志;;高抗热震性红外辐射节能涂层的制备与性能研究[J];红外技术;2014年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢琦;;红外辐射材料的应用及研究现状[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
2 蔡本睿;钱丽勋;李卓;;高红外辐射膜材料研制及性能实验研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
3 宋本庆;;红外辐射增效技术的新发展[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
4 李素云;夏朝勇;朱文学;;红外辐射在谷物干燥中的应用[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
5 夏朝勇;朱文学;张仲欣;;红外辐射在农副产品加工中的应用与进展[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
6 褚治德;诸凯;焦士龙;杨俊红;孟宪玲;;红外辐射与对流传热的节能减排研究[A];红外辐射与对流传热的节能减排研究——全国第十一届红外加热暨红外医学发展研讨会论文集[C];2007年
7 侯峙云;周桂耀;侯蓝田;;红外辐射与物质作用的热过程研究[A];第八届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2001年
8 尹荔松;沈辉;;选择性红外辐射陶瓷微粉的纳米技术改性及应用[A];第八届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2001年
9 薛战理;;低背景红外辐射校准装置研究[A];第十届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2004年
10 邵秀梅;于月华;方家熊;;红外辐射及其测量方法[A];全国第十四届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张净玉;球形离散颗粒抑制热喷流红外辐射规律研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 汪喜波;红外辐射与对流联合干燥的理论分析及试验研究[D];中国农业大学;2003年
3 武晓燕;高红外辐射无机非金属晶体材料的制备及其碱液蒸发应用研究[D];南开大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李大钊;海面红外辐射与散射特性研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 陈璐;海面红外辐射特性建模与仿真[D];西安电子科技大学;2013年
3 施加宝;海天背景的红外辐射散射特性研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 黄东;红外辐射材料的研究及其燃油活化的应用[D];武汉理工大学;2011年
5 廖猛蛟;飞机红外辐射图像生成、仿真与传输研究[D];西北工业大学;2001年
6 徐林娜;高温红外辐射涂料的制备及性能研究[D];昆明理工大学;2010年
7 刘晓芳;过渡金属氧化物固溶堇青石体系红外辐射材料结构与性能研究[D];武汉理工大学;2002年
8 雷中伟;过渡金属氧化物系列红外辐射材料研究[D];苏州大学;2007年
9 杨逢春;飞行弹丸红外辐射测量的仿真与实验研究[D];西安工业大学;2014年
10 彭梅兰;节能红外辐射涂料的制备与研究[D];华南理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴立新;固体地球灾害遥感监测基础研究的进展[N];中国测绘报;2008年
2 范广宏 任明伟 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 吴元德 北京协和医学院基础学院 杨子彬 中国医学科学院基础医学研究所 北京;技术创新促红外线医疗保健作用凸显[N];科技日报;2014年
3 ;抑菌红外辐射陶瓷釉面砖[N];今日信息报;2003年
4 张连生;特征红外辐射脱水技术及其应用领域[N];中国特产报;2001年
5 山东科润新能源有限公司董事长 周存文;红外辐射热能转换器的应用[N];中国建材报;2013年
6 廖林炜 许中胜 本报特约记者 陆文强;光电武器异军突起[N];解放军报;2012年
7 田武;“陆战之王”隐形有高招[N];中国国防报;2004年
8 陈雪根;新型瓷砖专利 首遇强制拍卖[N];中华工商时报;2003年
9 付颖;新型瓷砖专利首遇强制拍卖[N];中华建筑报;2003年
10 陈鸣涛;低价电暖器“出身”不明[N];消费日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978