金屬受熱面管壁用紅外輻射涂料研究.pdf

1、分類號——UDC密級一學校代碼武潷理歹大穿學位論文題目金星量墊重篁壁旦絲2E塹盟途盤塹塞英文題目studyoninfraredradiationcoatingsofthepipewallQ塾匹煎叢墨豎l塾曼塾魚出研究生姓名塞堡堡姓名吐孟職稱整蕉學位亟指導教師單位名稱撾盤銎堂魚墨猩堂瞳郵編壘三QQ2Q申請學位級別王鱟塑學科專業(yè)名稱撾盤鱟論文提交日期2Q!三生壘旦論文答辯日期2Q13生5旦學位授予單位巒墊墨墨盤堂學位授予日期答辯委員會主席筮

2、堡送評閱人盎塾登盎壘蟯2013年5月摘要目前對高溫涂層材料的研究主要集中在兩個方面：一是用于鍋爐抗高溫氧化、氣氛腐蝕、灰渣磨損的防護涂層；二是用于提高窯爐襯壁輻射率的紅外輻射涂層。而基于兩者原理，研究一種高溫涂層材料，既能夠提高鍋爐金屬換熱面抗熱侵蝕和磨損作用，同時又具有高吸收率和導熱率功能，即在提高鍋爐熱工效率的同時，延長鍋爐的使用壽命、減少維護工作量，這對節(jié)能降耗是十分有意義的。本文基于紅外輻射涂層材料設計原理，結合鍋爐金屬受熱面對

3、熱沖擊、氣氛腐蝕、磨蝕性和高導熱性的要求，通過組分的匹配優(yōu)化，設計了一種金屬受熱面管壁用紅外輻射涂層材料。在對其發(fā)射率、熱震性能、導熱性、抗高溫氧化性能、耐腐蝕性能、磨損性能等各種性能進行實驗研究后，結果表明：由于舢203的熱膨脹系數(shù)可高達8910“6／C，與金屬基體的熱膨脹系數(shù)112x10。6／c較為接近，5％的A1203能夠有效改善涂層材料的抗熱震性能。研究顯示，Mn02、Fe203高溫燒結后形成的立方尖晶石結構，一方面能夠提高涂層

4、的紅外發(fā)射率，另一方面由于合成過程中不同金屬離子之間發(fā)生取代摻雜等效應，能夠填補結構中的空位，從而提高涂層的致密性，這些極有利于涂層的抗熱震性。研究發(fā)現(xiàn)，銅粉的加入能夠顯著提高涂層的導熱系數(shù)，當涂層中銅粉含量為6％時，涂層的導熱系數(shù)由不加銅粉時的205提高到1560。當溫度越高時，由于紅外輻射組分與銅粉的共同作用，使涂層越能夠發(fā)揮高吸熱與高導熱的特性。此外，有涂層保護的金屬基體材料的抗高溫氧化性能與耐腐蝕性能要遠遠優(yōu)于未受涂層保護的金屬