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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 交流互助 » 关于红外保温涂层
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SRstayreal

新虫 (著名写手)

[求助] 关于红外保温涂层 已有2人参与

看了很多文献还是没有弄清楚，请教一下专业虫友。为了减缓金属块降温，涂覆在加热到1000℃左右的金属块(金属块在空气中)外层的保温涂层，是应该用发射率高的涂层还是发射率低的涂层呢？如果是发射率高的涂层是不是可以像窑炉红外辐射加热一样，将热二次辐射到金属基体，但是看很多文献说发射率高散热更快。求指导。
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1楼 2023-11-10 17:17:50
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taoyijie

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
首先你1000度物体了，如果不隔热的话，辐射能量的核心实际是在可见光和近红外区了，你的发射率概念应该集中在这个波段，而不应该想着红外波段，能量传递方式有三种，热传导、对流和辐射，你这个实际上可能只有辐射换热了，当然用低发射率的材料辐射出来的能量 更少，保温效果更好，但要注意是高温下材料的光学吸收（对应发射率）曲线，而不要用常温的物体辐射率来看
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加油
2楼2023-11-10 20:05:14
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13813921817

木虫之王 (文坛精英)

上善若水，利万物而不争

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
高发射率的确散热更快：高温器件的表面热量传入涂层中，并以红外线的方式向外界辐射，加快器件与外界的热量交换，降低器件表面和内部温度
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3楼2023-11-11 09:13:24
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SRstayreal

新虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by taoyijie at 2023-11-10 20:05:14
首先你1000度物体了，如果不隔热的话，辐射能量的核心实际是在可见光和近红外区了，你的发射率概念应该集中在这个波段，而不应该想着红外波段，能量传递方式有三种，热传导、对流和辐射，你这个实际上可能只有辐射换 ...

感谢您的应助。但是有个问题想请教一下您，我目前看的大部分文献，高发射率的涂层主要用于飞行器隔热或者工业窑炉加热，低发射率的涂层主要用于隐身材料，很少将低发射率材料用作保温材料呢，不知道用低发射率材料来做保温材料是否行得通。另外，高温下材料的辐射率可能不好测试，我看文献里面说，温度可以对应波长，是否可以通过测试温度对应波长的发射率来表示该温度下的发射率呢？
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4楼2023-11-12 10:23:36
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SRstayreal

新虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 13813921817 at 2023-11-11 09:13:24
高发射率的确散热更快：高温器件的表面热量传入涂层中，并以红外线的方式向外界辐射，加快器件与外界的热量交换，降低器件表面和内部温度

感谢您的应助。但是有个问题想请教一下您，我目前看的大部分文献，高发射率的涂层主要用于飞行器隔热或者工业窑炉加热，低发射率的涂层主要用于隐身材料，很少将低发射率材料用作保温材料呢，不知道用低发射率材料来做保温材料是否行得通。另外，辐射和反射率有关系吗、
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5楼2023-11-12 10:35:28
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taoyijie

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by SRstayreal at 2023-11-12 10:23:36
感谢您的应助。但是有个问题想请教一下您，我目前看的大部分文献，高发射率的涂层主要用于飞行器隔热或者工业窑炉加热，低发射率的涂层主要用于隐身材料，很少将低发射率材料用作保温材料呢，不知道用低发射率材料 ...

两者是不一样的概念的，那种高发射率涂层一般是热导率比较低，所以做厚一点，隔热效果好一点，通过隔热的方式达到热量散不出的效果。而低发射率涂层用于隐身是将辐射的能量降低，它也通常是热导率较好的材料，这样外面接收器接收的辐射能量低，达到隐身的效果，所以两种机理是不一致的。目前bruke的V70可以接外加装置，实现大几百度的材料发射率测试，高温的红外测试一直就比较难的。测试温度对应波长的发射率来表示该温度下的发射率？？？这句话表示没看懂
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SRstayreal
加油
6楼2023-11-13 09:02:12
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SRstayreal

新虫 (著名写手)
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6楼: Originally posted by taoyijie at 2023-11-13 09:02:12
两者是不一样的概念的，那种高发射率涂层一般是热导率比较低，所以做厚一点，隔热效果好一点，通过隔热的方式达到热量散不出的效果。而低发射率涂层用于隐身是将辐射的能量降低，它也通常是热导率较好的材料，这样 ...

好的，那以1000度的金属块表面涂覆涂层在空气中降温为例，虽然高发射率涂层热导率比较低，但是在高温下，比如1000度左右，材料主要是辐射传热了，但是高发射率涂层会把高温金属块的热量辐射出去，怎么进行隔热呢？是不是应该用低发射率涂层或者高反射率的涂层来进行隔热呢？另外，请问您知道没哪里可以测试高温材料的发射率呢？测试温度对应波长的发射率来表示该温度下的发射率指的是，我看文献里说，由于随着温度的升高，根据维恩位移定律，黑体辐射的峰值波长向短波段移动，所以要求这一类材料在短波（3~5μm）有高的辐射率，因为您也说高温发射率不太好测试，那可不可以根据维恩位移定律计算出1000度所在的波段，直接测试这个波段的发射率呢？
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7楼2023-11-20 21:30:20
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taoyijie

木虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by SRstayreal at 2023-11-20 21:30:20
好的，那以1000度的金属块表面涂覆涂层在空气中降温为例，虽然高发射率涂层热导率比较低，但是在高温下，比如1000度左右，材料主要是辐射传热了，但是高发射率涂层会把高温金属块的热量辐射出去，怎么进行隔热呢？ ...

高发射率涂层不一定热导率低的，还有温度越高对流等换热方式对热传导影响也越大。高温测试红外的话，你可以问下布鲁克的V70红外光谱仪，要加装外部热源装置是可以测试的，航天二院的207所能测试，但非常贵。你用维恩定律来算，其实维恩定律给出的是黑体的辐射能量与波长的分布，和你测试发射率是没有关系的啊。除非你能够拿到这个温度下物体能量的分布，再除以黑体的能量，不就是发射率，所以这个和维恩定律没什么关系的。至于隔热这块，我觉得你要分析你能用哪些手段，如果只是辐射为主，那就肯定是低发射率涂层就合适，如果你能做保温，先降温度，那也是可以同步使用的
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8楼2023-11-21 08:54:16
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taoyijie

木虫 (正式写手)
我前面说的高发射率涂层是一般热导率低的，但实际是有高发射率也热导率高的哈。但一般低发射率的热导率都比较高
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9楼2023-11-21 08:55:42
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SRstayreal

新虫 (著名写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by taoyijie at 2023-11-21 08:54:16
高发射率涂层不一定热导率低的，还有温度越高对流等换热方式对热传导影响也越大。高温测试红外的话，你可以问下布鲁克的V70红外光谱仪，要加装外部热源装置是可以测试的，航天二院的207所能测试，但非常贵。你用维 ...

那请问我怎么可以知道我这个过程中热传导、热对流、热辐射的占比呢，我感觉我这个体系里面好像不存在热对流呢，我看文献里说类似于工业窑炉那种1000℃左右，主要就是辐射传热呢。我不需要降温呢，我用的保温涂层主要是保持金属块在800℃以上的。另外，高温金属块辐射的热量是不是主要集中在红外波段，我主要探讨红外波段就行吗，还是说需要全波段考虑呢。
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10楼2023-12-06 22:25:36
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