| 著者 | 创建日期 | VERSION | 文件编号 |
|---|---|---|---|
| 彼得·马歇尔博士 | 1. 2017 | V1.1 | CC11 – 00120 |
介绍
本文研究了将Ceramicx镀铝钢和不锈钢红外反射器暴露在高温下对材料反射率的影响。 在新的和氧化的反射器之间进行比较，以评估其对辐射热通量百分比的影响。
材料
在这项研究中，使用了两个用于陶瓷元件的标准形状的反射器（RAS 1）。 一次是Ceramicx标准的渗铝钢，另一个是不锈钢。 在所有测试中都使用了相同的黑色玻璃1000W FTE。
付款方式
将反射器在标准大气条件下在600°C的烤箱中放置8小时。 加热后，让它们在烤箱中冷却至冷。 该过程完成后，将1000W黑色玻璃FTE安装到反射镜上，并使用标准程序记录热通量。
Ceramicx Herschel热通量机器人检查总热通量（W.cm-2）入射到传感器上。 加热器可以安装在Herschel中，并使用3D红外热通量映射例程进行分析。 该自动化系统使用红外传感器，该红外传感器被机器人围绕着被测加热器辐射器前面的预定坐标网格系统进行引导。 传感器的最大热通量为2.3 W.cm-2 并测量0.4-10微米波段的IR。 坐标系是加热辐射器前面的500mm立方网格，请参见图1。 机器人沿着X轴和Z轴上的蛇形路径以25mm的增量移动传感器，同时将发热体安装在滑架上，该滑架沿Y方向以50mm的增量递增。
机器的结果可以与以加热器辐射热通量形式返回的总消耗能量的百分比相关。 随着辐射热通量从加热器发散，这随与加热器的距离而减小。
成果
热处理
热处理后，镀铝钢制反射器在反射器的中央部分显示出亚光灰色区域，而不锈钢反射器显示出深蓝色/紫色，如下图1所示。
热通量测量
未使用的镀铝和不锈钢反射器表明，最大热通量百分比记录在距元件100mm处，如下图3所示。 热通量结果表明，镀铝钢反射器的热通量百分比比不锈钢反射器高，这与Ceramicx等迄今发表的许多文献一致。
长时间暴露在高温下会导致氧化，从而降低反射镜的效率。 对于镀铝钢，可见的氧化物层会导致18.6％的降低，如下图4所示。 对于不锈钢，此降低为2％，完全在实验误差的范围内。
未经处理的镀铝钢的峰值热通量高于不锈钢。 考虑到镀铝钢的反射性能优于不锈钢，这是可以预期的。 热处理后，表1显示，镀铝钢的峰值热通量随着材料上的氧化层吸收红外辐射而急剧下降。 相反，与热通量百分比测量一致，不锈钢反射器的颜色变化仅显示出很小的下降。
在元件的发射模式中没有观察到明显的变化。 此外，热流的变化与距离的关系符合预期。
结论
如Ceramicx先前所示，与不锈钢相比，使用抛光的镀铝钢反射器会增加朝加热目标发射的辐射热通量百分比。 对于不太可能发生铝氧化的较低温度的应用场合，镀铝钢是一种性能更好的材料。 对于可能发生铝氧化的较高温度的应用，不锈钢是更好的选择，因为它会导致更多比例的辐射能量射向目标材料。
免责声明
在确定在过程中使用哪种类型的红外发射器之前，应仔细考虑这些测试结果。 其他公司进行的重复测试可能无法获得相同的结果。 在达到设置条件时可能会出错，并且可能会改变结果的变量包括所使用的发射器的品牌，发射器的效率，所提供的功率，从测试材料到所使用的发射器的距离以及环境。 测量温度的位置也可能不同，因此会影响结果。
