燃油活化用全波段高红外辐射率材料的制备与研究

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1、中文摘要节能减排是当今世界解决能源危机的重要研究课题。研究发现，汽油、燃油等在3～14pro波段范围内对红外光具有明显的吸收特性，其中6．2-149m波段的红外辐射线可打散团聚的燃油分子，使其易于转化为液体微粒从而便于与氧气均匀混合；3“。21am波段的红外射线可引起燃油分子共振，在燃烧时只需较小的热能即可击破燃油分子中的碳氢共价键和碳碳共价键，可极大的提高燃料的燃烧效率，降低有害气体排放量。研制一种成本低、在3N149m波段范围具有优良红外辐射性能的材料是非常有意义的，可将其应用于燃油活化器中，具有重要的使用价值。本文以具有一定红外

2、辐射性能的电气石为基体材料，通过引入3-51xm波段具有很高红外辐射率的尖晶石铁氧体制备复合材料，以期满足燃油活化的要求。通过对合成工艺及烧结气氛的控制，制备系列红外辐射复合材料，研究了尖晶石体系、组成、合成工艺参数等对材料结构、性能的影响，探讨了复合材料的红外辐射机理。得到的主要结果和结论如下：1．分别研究了Fe．Mn．Cu．Co与Fe．Mn．Cu体系尖晶石铁氧体对电气石红外辐射性能的影响，结果表明：将尖晶石铁氧体与电气石材料复合，可弥补电气石材料热稳定性差、高温热处理后低波段(3～51．tm)红外辐射率降低的缺点。2．NaF和Ca

3、F2可有效降低复合材料烧结温度，实现材料低温固化。部分N矿、Ca2+、F。在烧结过程中进入电气石晶胞达到掺杂效果，一定程度提高了电气石材料的红外辐射率；3．烧结气氛对材料的红外辐射性能有很大影响，还原性气氛中烧成有利于复合材料低波段辐射率的提高。当电气石矿物粉末、Fe．Mn-Cu体系尖晶石铁氧体和NaF的质量比为90：7：3，在还原性气氛中5500C烧结2小时，可制备在各个波段都具备高红外辐射率的材料，全波段红外辐射率达到O．92，低波段红外辐射率达到0．87，可达到燃油活化材料应用要求。4．电气石在5岬以上波段有高红外辐射率的本质在

4、于其具有多种红外活性振动基团：尖晶石体系3~6．29m波段的红外辐射率源于八面体位置上异价金属离子间的3d电子交换行为。关键词：燃油活化材料尖晶石铁氧体电气石复合红外辐射率AbstractInrecentyears，Energy—savingandpollutantreductionsbecameahottopicintheworld．Researchshowsthat，gasolinehasobviousinfraredabsorptioncharacteristicsintherangeof3-14ga'nband，which6．

5、2-14岬bandofinfraredrayCanbreakuptheagglomerategasolinemoleculartomakeitmixwithoxygenuniformly,3“．2Ⅲ[nbandofinfraredraysCallmakethefuelmoleculesresonant，SOthecarbon-carboncovalentbondCallbebrokenupmoreeasily．Accordingly,itCanutmostenhancingthecombustionefficiencyofgasoli

6、ne．ItspracticalsignificanceandapplicationvaluetoprepareasortoflowcostInfraredmaterial诵也Ili曲infraredradiationemissivityonallband．Spinelferritewithmghefficiencyinfraredradiationwerepreparedinthisinvestigation，preparedcompositematerialswithtourmalineindifferentprocessingte

7、chnology．Thestructuresandthepropertiesofferrite，tourmalineandthecompositematerialhadbeenstudiedinthispaper．Themainconclusionsareasfollows：1．SpinelferritewithtwosystemofFe—Mn—Cu-CoandFe-Mn-Cuwerepreparedinthereductiveatmosphereshowedhighinfraredradiationproperty．Whenitco

8、mbinedwithtourmalinecarlmakeupthedrawbacksoftourmalinewhichshowedpoorheatstabilityandinsufficientinfraredradia