高温红外辐射材料区别于日常生活中经常见到的常温红外辐射材料,后者辐射波段集中在远红外区域,主要用于织物和食品干燥等。而高温红外辐射材料在高温条件下长期服役,要求材料本身在近红外和中远红外波段具有较高的辐射率,并能满足一定的使用性能。目前,关于红外辐射材料的研究热点主要集中在尖晶石结构这类物质上,本文也是主要针对这类结构材料研究制备高性能陶瓷涂层。本实验室以Cr2O3、NiO作为主要成分制备红外辐射材料,并陆续分别研究制备了非金属氧化物和稀土掺杂的复合材料。结合实验室以往的研究方向,本次实验将继续以Cr2O3、NiO作为所选材料讨论添加物对体系结构及红外辐射率的影响,并制备出性能更加完善的新型复合材料。实验主要分为三个部分,第一部分是探究造粉工艺,优化团聚粉末的流动性,第二部分是制备陶瓷涂层并初步探讨Co3O4、MnO2、TiO2单种材料对体系红外辐射率的影响,第三部分是实验方案设计及性能检测,通过对实验数据的分析,确定了涂层中各组成物对红外辐射率的影响。本文制备涂层主要工艺流程为:先将配好的粉末制备成料浆,经过砂磨工艺减小原始颗粒尺寸,然后将最终料浆送入雾化盘雾化,在干燥塔内高温作用下得到复合团聚粉末。之后将团聚粉末在不同温度段下处理,最后得到喷涂粉末。采用等离子喷涂工艺,通过送粉器将最终得到的复合团聚粉末沉积在基片表面,获得满足使用要求的高温红外辐射涂层。利用马尔文粒度分析仪测试料浆粒度范围分布,采用FL4-1霍尔流速计测量团聚粉末的流动性及松装密度,综合分析得到最优的砂磨时间范围在45min左右。对喷雾干燥后的粉末样品进行SEM电镜扫描发现,喷涂前的焙烧工艺对粉末的流动性产生了一定的影响,粉末颗粒虽同样呈现球形,但表面有许多凹凸不平的区域出现,另外,采用等离子淬火工艺制备的粉末球形度完好,颗粒更加密实,表面也更加光滑,流动性最佳。采用TG-DSC测试方法,确定了焙烧粉末的两个重要温度点,450℃为本次实验所采取的第一温度点,主要用于粘接剂的挥发,1400℃为第二温度点,此温度下保温得到实验所需的尖晶石结构。对涂层进行XRD分析发现:当原料为Cr2O3、NiO、Co3O4、MnO2、TiO2五种成分时,形成了多种反尖晶石及混合尖晶石结构,涂层的红外辐射率经质检中心测试,在800~1000℃范围内均高于0.91,最高可达到0.92。制备的涂层具有良好的热稳定性和较好的结合强度。