尖晶石型Fe_(2)O_(3)-CuO-MnO_(2)陶瓷粉体常温双波段红外辐射性能

摘要

以Fe_(2)O_(3)-CuO-MnO_(2)系过渡金属氧化物材料为研究对象,研究基础体系中各氧化物之间的摩尔配比及杂质掺杂对材料双波段红外辐射性能的影响。利用IRE-2双波段发射率测量仪测量材料在3μm~5μm、8μm~14μm的常温红外发射率;利用紫外可见光分光光度计测定材料的UV-VIS吸收光谱,借助Taucplot法计算材料的禁带宽度,利用XRD、SEM-EDS分析材料的物相变化及显微结构特点。研究发现,Fe_(2)O_(3)-CuO-MnO_(2)体系的尖晶石型红外材料的8μm~14μm波段发射率远高于3μm~5μm波段。Fe_(2)O_(3)含量的提高会引起尖晶石晶格发生畸变及禁带宽度的下降,进而提高材料的红外发射率。掺杂Cr_(2)O_(3)、稀土氧化物Eu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)会显著降低材料的禁带宽度,3μm~5μm发射率得到明显提升。其中,掺入Y_(2)O_(3)后3μm~5μm发射率提高了22.3%,达到0.890;掺杂Cr_(2)O_(3)对材料8μm~14μm红外发射率影响显著,发射率由0.909提升至0.956。