影响远红外电热材料辐射的因素有哪些?
日期:2011-1-12 9:50:43 人气:
为了提高其辐射远红外的本领,有时在其表面加涂一层辐射材料。影响实际材料辐射的因素很多,主要有下列几种。
(1)材料种类的影响。不同材料的辐射率值不同,一般说金属导体的数值较小,而陶瓷材料的数值较高。在陶瓷材料中,辐射率的差别也很大,目前应用在远红外辐射加热的辐射率髙的材料,是某些金属的氧化物、碳化物、氮化物和硼化物等。
(2)波长的影响。材料的辐射能力一般均随波长而变化,有的在近红外区域有较髙的辐射率,有的在远红外区域有较髙辐射率,若将两者结合,则能配得在近远红外区域都有良好辐射性能的材料。任何固体和液体,在任何温度下都发射电磁波,向四周辐射的能量称为辐射热能。在一定时间内辐射能量的多少,以及辐射能按波长的分布都与温度有关。例如对宇金属和碳,如果温度低于800K,绝大部分的辐射能分布在光谱红外长波部分,用眼睛看不见,但可用仪器来测定。自800K起,如果增加温度,一方面发射的总辐射能量增加,另一方面,能量也逐渐更多地向短波部分分布。用眼睛观察辐射体时,看到由红色变为黄色,再由黄色变为白色。最后在温度极髙时,变为青白色。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度。
从电磁波谱可以看出,波长比红光长的是红外线波(简称红外线)红外线与X射线、紫外线、可见光、微波等都是一种电磁波,其区别在于波长不同。波长在0.76-0.4μm的范围内,能引起视觉,称为可见光;波长从0.76-600μm的称为红外线,不引起视觉,但热效应特别显著。红外线又分为近红外、中红外和远红外,不同的学科有不同的分法,对加热来说,远红外线的波长一般集中在2.5-25μm之间。它也是以辐射形式向外传播的,它的热效应也特别显著,当辐射到被加热物体时,一部分则被物体吸收进入被加热体内部,转化为热能,达到加速加热和干燥的目的。
(3)温度的影响。金属的全辐射率一般与绝对温度成正比,陶瓷则不同,有的材料在一般温度范围内随温度升高而升髙,而超过某一温度时反而下降。
(4)表面状态的影响。一般来说,表面越粗糙,则材料的辐射率愈大。材料表面的状况对辐射特性是有影响的。
(5)涂层厚度的影响―些对红外线透明或半透明的材料,其涂层的厚度影响辐射率的值。
人们除了选用天然矿物为辐射材料外,有时还采用人工合成的方法。但是为了提高红外辐射加热器的性能,更有效和经济的方法是在加热豳表面加涂高辐射率涂层。涂层一般由黏结剂和辐射材料组成,有时也加一些稀释剂。所采用的黏结剂不同,以及黏结剂的含量不同,对辐射率均有不同程度的影响。甚至辐射材料或涂层的工作时间长短亦会对辐射率有影响。为了满足加工工艺的宏观要求,若找不到合适的单一辐射材料,则可以采用多种辐射材料调配起来的涂层。
(1)材料种类的影响。不同材料的辐射率值不同,一般说金属导体的数值较小,而陶瓷材料的数值较高。在陶瓷材料中,辐射率的差别也很大,目前应用在远红外辐射加热的辐射率髙的材料,是某些金属的氧化物、碳化物、氮化物和硼化物等。
(2)波长的影响。材料的辐射能力一般均随波长而变化,有的在近红外区域有较髙的辐射率,有的在远红外区域有较髙辐射率,若将两者结合,则能配得在近远红外区域都有良好辐射性能的材料。任何固体和液体,在任何温度下都发射电磁波,向四周辐射的能量称为辐射热能。在一定时间内辐射能量的多少,以及辐射能按波长的分布都与温度有关。例如对宇金属和碳,如果温度低于800K,绝大部分的辐射能分布在光谱红外长波部分,用眼睛看不见,但可用仪器来测定。自800K起,如果增加温度,一方面发射的总辐射能量增加,另一方面,能量也逐渐更多地向短波部分分布。用眼睛观察辐射体时,看到由红色变为黄色,再由黄色变为白色。最后在温度极髙时,变为青白色。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度。
从电磁波谱可以看出,波长比红光长的是红外线波(简称红外线)红外线与X射线、紫外线、可见光、微波等都是一种电磁波,其区别在于波长不同。波长在0.76-0.4μm的范围内,能引起视觉,称为可见光;波长从0.76-600μm的称为红外线,不引起视觉,但热效应特别显著。红外线又分为近红外、中红外和远红外,不同的学科有不同的分法,对加热来说,远红外线的波长一般集中在2.5-25μm之间。它也是以辐射形式向外传播的,它的热效应也特别显著,当辐射到被加热物体时,一部分则被物体吸收进入被加热体内部,转化为热能,达到加速加热和干燥的目的。
(3)温度的影响。金属的全辐射率一般与绝对温度成正比,陶瓷则不同,有的材料在一般温度范围内随温度升高而升髙,而超过某一温度时反而下降。
(4)表面状态的影响。一般来说,表面越粗糙,则材料的辐射率愈大。材料表面的状况对辐射特性是有影响的。
(5)涂层厚度的影响―些对红外线透明或半透明的材料,其涂层的厚度影响辐射率的值。
人们除了选用天然矿物为辐射材料外,有时还采用人工合成的方法。但是为了提高红外辐射加热器的性能,更有效和经济的方法是在加热豳表面加涂高辐射率涂层。涂层一般由黏结剂和辐射材料组成,有时也加一些稀释剂。所采用的黏结剂不同,以及黏结剂的含量不同,对辐射率均有不同程度的影响。甚至辐射材料或涂层的工作时间长短亦会对辐射率有影响。为了满足加工工艺的宏观要求,若找不到合适的单一辐射材料,则可以采用多种辐射材料调配起来的涂层。
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