CN101353254B - 一种高红外辐射率陶瓷材料 - Google Patents

一种高红外辐射率陶瓷材料 Download PDF

Info

Publication number
CN101353254B
CN101353254B CN2008101959763A CN200810195976A CN101353254B CN 101353254 B CN101353254 B CN 101353254B CN 2008101959763 A CN2008101959763 A CN 2008101959763A CN 200810195976 A CN200810195976 A CN 200810195976A CN 101353254 B CN101353254 B CN 101353254B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic material
infrared
infrared radiation
stupalith
high infrared
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101959763A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101353254A (zh
Inventor
张英
闻荻江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou University
Original Assignee
Suzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou University filed Critical Suzhou University
Priority to CN2008101959763A priority Critical patent/CN101353254B/zh
Publication of CN101353254A publication Critical patent/CN101353254A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101353254B publication Critical patent/CN101353254B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高红外辐射率陶瓷材料，按重量计，以15％～25％的Co2O3、32％～47％的Fe2O3和10％～16％的ZnO为基材，共掺杂18％～35％的MnO2和0.1％～1％的Nd2O3组成。本发明得到的红外辐射陶瓷材料的红外辐射率可达0.96～0.97，且在8～14μm特定波长范围内的红外辐射率≥0.96，可应用于军事领域。

Description

一种高红外辐射率陶瓷材料
技术领域
本发明涉及一种红外辐射陶瓷材料，具体涉及一种具有高红外辐射率的红外辐射陶瓷材料。
背景技术
红外辐射陶瓷材料是随着红外技术的发展应运而生的一类新型的光热转换材料，该材料在常温下就有很高的辐射率及光热转换性能，已经在环保、医疗、保健、军事、节能等领域得到了不同程度的应用。
现有的红外辐射陶瓷材料主要是一些矿物原料与过渡金属氧化物的复合材料，如Al2O3+TiO2系列涂层材料，TiO2+ZrO2+NbO5系列涂层材料等，通过合理选择组分及配比，可以得到高辐射率的红外辐射材料。如中国发明专利CN1296314C公开了一种镍铬尖晶石型红外辐射粉末材料，采用Cr2O3和NiO为主要成分，再掺杂TiO2、Nb2O5、TiN和TiB2或者Fe2O3、MnO2，或者还掺杂SiO2、ZrO2，其热辐射率为0.89～0.93。
然而，上述材料的红外辐射率较低，为了进一步提高红外辐射率，国内外研究人员进行了很多研究和尝试，取得了一些成果，如中国发明专利申请CN1060193A公开了一种高效红外辐射材料的制备方法，其材料组成为Fe2O3、ZnO2、SnO2、Ni2O3和Co2O3，最终得到了辐射率高达0.95的红外辐射材料。然而，该材料的制备方法比较复杂，不利于工业应用，更为重要的是，其红外辐射率很难超过0.95。
因此，如何选择适合的原料及配比，获得红外辐射率超过0.95的陶瓷材料，是本领域技术人员的研究方向之一，也具有现实意义。
另一方面，上述材料是针对全波段范围的，没见涉及到特定的波长段，而为了适应不同的应用对象及达到特定的效果，需要探索有针对性的、更为高效的红外辐射陶瓷材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种高红外辐射率陶瓷材料，其在特定波长范围内具有极高的红外辐射率。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种高红外辐射率陶瓷材料，按重量计，以15％～25％的Co2O3、32％～47％的Fe2O3和10％～16％的ZnO为基材，共掺杂18％～35％的MnO2和0.25％～0.75％的Nd2O3，采用陶瓷材料成型方法成型而成。
本发明的高红外辐射率陶瓷材料的成型方法可以采用常见的陶瓷成型方法，例如压制成型或挤压成型等，成型形状和厚度可调。一种典型的成型方式如下：将高纯度Co2O3、Fe2O3、ZnO按一定比例称量混合后，适量添加MnO2和Nd2O3，经球磨、添加粘合剂、造粒、老化、压制成型，最后在1200～1300℃氧化气氛下烧结，即得到所需材料。该制备方法是本领域公知的现有技术。
本发明得到的红外辐射陶瓷材料既可以单独制备成陶瓷材料制品，也可以作为其他已有材料表面的涂层材料。
由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.本发明的原料组成简单，得到的红外辐射陶瓷材料均匀性好，红外辐射性能稳定，辐射率≥0.96。
2.本发明得到的陶瓷材料在8～14μm特定波长范围内的红外辐射率≥0.96，可应用于军事领域。
3.本发明可采用常规成型方法压制成型制备成品，且成型形状及厚度可调，适于工业生产及应用。
附图说明
图1是实施例一的制备流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围：
实施例一：一种高红外辐射率陶瓷材料，按重量百分比把高纯度Co2O320.1％、Fe2O345.3％、ZnO13％、MnO221.1％、Nd2O30.5％充分混合均匀，采用陶瓷材料常规成型方法(如压制成型、挤压成型等)成型，最后在1200～1300℃氧化气氛下烧结，即得到所述的红外陶瓷材料；可用于单独制备成陶瓷材料制品或作为与已有材料表面的红外辐射涂层。
参见附图1所示，具体的制备工艺可以是，首先称量基材Co2O320.1％、Fe2O345.3％、ZnO13.0％，再加入掺杂剂MnO221.1％、Nd2O30.5％,加溶剂球磨，加入PVA作为粘合剂，进行造粒，老化、成型干燥后烧结，获得陶瓷材料。
本实施例得到的红外辐射陶瓷材料在8～14μm特定波长范围内红外辐射率为0.961，具有红外辐射效应。
采用中国科学院上海技术物理研究所研制的IRE-2型双波段辐射率测量仪测试样品的红外辐射性能。主要的技术指标为：
(1)测量波段：8～14μm；
(2)辐射率测量范围：0.1～0.99；
(3)灵敏度NEΔε：0.001；
(4)示值误差：±0.02(ε>0.50)；
(5)重复性：±0.1；
(6)样品温度：常温；
(7)样品尺寸：直径≥50mm；
(8)测量时间：3秒；
(9)显示方法：LED数字显示，末位0.001；
(10)电流：交流220V，50Hz。
所述IRE-2型辐射率测量仪的测试原理是反射率法原理，即通过采用主动黑体辐射源测定待测物体表面的法向反射率，进而计算出待测物体表面在特定红外波段吸收率α，根据基尔霍夫定律，物体吸收率在数值上与其辐射率相等，即α＝ε，从而测出被测物体红外波段的辐射率。
实施例二：
将按重量百分比把高纯度Co2O320.1％、Fe2O342.0％、ZnO13.1％、MnO224.3％、Nd2O30.5％充分混合均匀，采用陶瓷材料常规成型方法(如压制成型、挤压成型等)成型，最后在1200～1300℃氧化气氛烧结范围烧结，即得到所述红外陶瓷材料；可用于单独制备成陶瓷材料制品或作为与已有材料表面的红外辐射涂层。
本实施例得到的陶瓷材料在8～14μm特定波长范围内红外辐射率为0.964，具有红外辐射效应。
实施例三：
将按重量百分比把高纯度Co2O320.1％、Fe2O338.3％、ZnO13.1％、MnO228.0％、Nd2O30.5％充分混合均匀，采用陶瓷材料常规成型方法(如压制成型、挤压成型等)成型(成型形状和厚度可调)，最后在1200～1300℃氧化气氛烧结范围烧结，即得到所述红外陶瓷材料；可用于单独制备成陶瓷材料制品或作为与已有材料表面的红外辐射涂层。
本实施例得到的陶瓷材料在8～14μm特定波长范围内红外辐射率≥0.967，具有红外辐射效应。
实施例四：
将按重量百分比把高纯度Co2O320.1％、Fe2O335.4％、ZnO13.1％、MnO231.4％、Nd2O30.5％充分混合均匀，采用陶瓷材料常规成型方法(如压制成型、挤压成型等)成型(成型形状和厚度可调)，最后在1200～1300℃氧化气氛烧结范围烧结，即得到所述红外陶瓷材料；可用于单独制备成陶瓷材料制品或作为与已有材料表面的红外辐射涂层。
本实施例得到的陶瓷材料在8～14μm特定波长范围内红外辐射率为0.963，具有红外辐射效应。

Claims (1)

1.一种高红外辐射率陶瓷材料，其特征在于，按重量计，以15％～25％的Co2O3、32％～47％的Fe2O3和10％～16％的ZnO的混合物为基材，共掺杂18％～35％的MnO2和0.25％～0.75％的Nd2O3，采用陶瓷材料成型方法成型而成。
CN2008101959763A 2008-09-08 2008-09-08 一种高红外辐射率陶瓷材料 Expired - Fee Related CN101353254B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101959763A CN101353254B (zh) 2008-09-08 2008-09-08 一种高红外辐射率陶瓷材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101959763A CN101353254B (zh) 2008-09-08 2008-09-08 一种高红外辐射率陶瓷材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101353254A CN101353254A (zh) 2009-01-28
CN101353254B true CN101353254B (zh) 2011-10-19

Family

ID=40306310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101959763A Expired - Fee Related CN101353254B (zh) 2008-09-08 2008-09-08 一种高红外辐射率陶瓷材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101353254B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102826834B (zh) * 2012-09-19 2014-05-07 张永利 低温远红外体及制备和用其制备远红外负离子粉体的方法
CN108741294A (zh) * 2018-06-06 2018-11-06 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 一种正穿保暖反穿降温的衣服
CN109793283A (zh) * 2019-01-25 2019-05-24 安徽中烟工业有限责任公司 一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料及其制备方法
CN114147842A (zh) * 2021-11-12 2022-03-08 东莞市唯美陶瓷工业园有限公司 一种多功能陶瓷板及其制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1060193A (zh) * 1990-09-21 1992-04-08 中国科学院长春应用化学研究所 高效红外辐射材料的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1060193A (zh) * 1990-09-21 1992-04-08 中国科学院长春应用化学研究所 高效红外辐射材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101353254A (zh) 2009-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101353251B (zh) 一种黑化陶瓷红外辐射材料
CN101353254B (zh) 一种高红外辐射率陶瓷材料
Zhao et al. Effects of Cu and Zn co-doping on the electrical properties of Ni0. 5Mn2. 5O4 NTC ceramics
US10622124B2 (en) High temperature negative temperature coefficient thermistor material and preparation method thereof
Rada et al. Gadolinium-environment in borate–tellurate glass ceramics studied by FTIR and EPR spectroscopy
An et al. Highly transparent lutetium titanium oxide produced by spark plasma sintering
Wu et al. Synthesis and characterization of Li4SiO4 nano-powders by a water-based sol–gel process
Gaudon et al. Synthesis temperature effect on the structural features and optical absorption of Zn1− x Co x Al2O4 oxides
Liu et al. Fabrication and characterization of Pr6O11-HfO2 ultra-high temperature infrared radiation coating
Llusar et al. Synthesis, stability and coloring properties of yellow–orange pigments based on Ni-doped karrooite (Ni, Mg) Ti2O5
Liu et al. Effects of rare-earth oxide doping on the thermal radiation performance of HfO2 coating
CN102964119B (zh) 一种可低温烧结BiFeO3基高性能负温度系数热敏陶瓷材料及其制备方法
Rosati et al. YIn0. 9Mn0. 1O3–ZnO NIR reflective nano-pigment exhibiting three different colors: ochre, cyan blue, and deep blue
Li et al. Synthesis and characterization of yellow pigments (Li0. 4RE0. 6Al0. 6) 1/2MoO4–BiVO4 with high NIR reflectance
CN104086169B (zh) 一种复合掺杂高红外辐射材料粉体及其制备方法
Zhou et al. Influence of composition on near infrared reflectance properties of M-doped Cr2O3 (M= Ti, V) green pigments
CN104310984A (zh) 一种热敏陶瓷材料及其制备方法
Kuz'micheva et al. Crystal structure of Ru (Sr, Gd) 2 (Gd, Sr) Cu2O8 and Ru (Sr, Eu) 2 (Eu, Ce) 2Cu2O10 phases
Zhang et al. Synthesis and characterization of Fe3+ doped YIn1-yMnyO3 black pigment with high near-infrared reflectance
Lan et al. Construction and characterization of NTC thermistors at low temperature
Kusumoto Synthesis of Bi2O3–Nb2O5 solid solutions for environmental-friendly reddish yellow pigments
Ghosh et al. Influence of different additives on anatase–rutile transformation in titania system
Singla et al. Characterization of transition metal oxide ceramic material for continuous thermocouple and its use as NTC fire wire sensor
CN101792316B (zh) 高居里点的无铅ptcr热敏陶瓷材料
Lu et al. Control of solar absorbance and thermal emittance of Cr-doped Sm0. 5Sr0. 5CoO3

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Suzhou City, Jiangsu province 215237 Xiangcheng District Ji Road No. 8

Patentee after: Soochow University

Address before: 215123 Suzhou City, Suzhou Province Industrial Park, No. love road, No. 199

Patentee before: Soochow University

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111019

Termination date: 20140908

EXPY Termination of patent right or utility model