谷物干燥的红外辐射陶瓷材料及红外干燥机理研究_00
摘 要
论文题目：谷物干燥的红外辐射陶瓷材料与红外干燥机理研究
专业：农业机械化工程
指导教师：吴文福教授、陈晓光教授
摘要
干燥是谷物生产过程中最重要的加工环节之一，干燥对谷物品质有很大的影响。随着我国国民经济的发展和人民物质生活水平的提高，无论谷物用于食用还是精深加工，对谷物的品质要求越来越高，除了通过农业生产的技术改进、合理管理等手段来提高谷物的品质外，尚须通过采用合理的加工储藏措施来保证谷物收获后品质不严重劣变。研究提高谷物干燥品质、降低干燥能耗的的先进技术，对发展农村经济、促进农业和国民经济的发展起着至关重要的作用。
红外辐射谷物干燥是一种高效、节能、低污染的新型谷物干燥技术。红外辐射是辐射物体以电磁波的方式传播内能的过程，当红外线照射到某一物体时，如果入射的红外线频率和物体分子固有频率相一致，则物质分子就会表现出对红外线的强烈吸收，吸收的那一部分能量就转化为分子的热运动，使物体温度升高，达到加热干燥的目的。高发射率红外辐射陶瓷作为干燥设备上用的节能材料，有着极其广泛的应用。红外辐射陶瓷的辐射特性直接关系到谷物干燥设备的节能效果和干燥质量，所以，开发一种优异的高发射率红外辐射陶瓷材料具有重要意义。
由于玉米是我国东北地区主要粮食品种，本文以玉米为研究对象，以保证谷物干燥后品质和提高加工效率为目标，通过研究开发出一种适用于谷物干燥的高发射率红外辐射陶瓷材料，并将其应用于谷物干燥设备上。该技术可以较大幅度地提高谷物干燥效率，对降低谷物干燥设备能耗并提高加工谷物的品质具有重要的生产实际意义。本文主要针对一下几个技术关键进行了研究：
1. 本文以遴选的Al2O3、SiO2为主体原料，Fe2O3 、CuO 、Y2O3为辅助原料，经高温烧结合成了莫来石—铁氧体复相陶瓷，并测定了其在5～15μm波段的红外辐射率，辐射率在0.845～0.933之间。利用正交实验设计，以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计，经过分析得到最佳质量分数的配方方案。
2.采用烧结工艺，将粉状莫来石复相陶瓷烧结在作为基体的刚玉陶瓷上，避免了黏结剂的使用，提高了材料的使用寿命。通过对比样品的XRD测试图谱和红外辐射特性图谱，探讨了所获陶瓷材料具有高红外辐射率的原因，不同物相组成及制备工艺对其红外辐射率的影响。
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吉林大学博士学位论文
3.经过球磨制粉工艺，把复合陶瓷材料制备成适合热喷涂的粉体材料。利用等离子喷涂在加热板表面制备复合陶瓷材料涂层。使用自行研制的谷物干燥系统对该材料进行对比测试，实验结果表明，制备有该陶瓷材料涂层的加热板，其干燥效率可提高15%。
4. 在水势概念的基础上，分析了玉米红外辐射干燥的机理，认为玉米红外辐射干燥过程中水分迁移动力主要来源于温度梯度和湿度梯度造成的水势差，水分从水势较高的玉米颗粒内部向水势较低的颗粒外部迁移，并在玉米颗粒表面附近汽化，溢出玉米颗粒表面。与同等条件下无红外辐射干燥相比，干燥效率高，这是由于红外发射光谱的谱区在玉米吸收光谱的谱区内，使玉米内部质点易形成共振现象，有利于玉米内部变热，从而使玉米水分由内向外形成温度差和湿度差，水分很快移向玉米表面，并使玉米表面不易出现表面硬化和裂纹。另外，辐射距离越短，加热功率越大，干燥速率越快。
5. 基于水势理论建立了关于玉米红外干燥的数学模型：
0,0,><
M 其中，w V RT K λ=。对本数学模型进行了解析，得到dt e r K M t
t ∫??=0)1ln(α)(12∑∞=??=n t n n e r K αβα，式中K 、α、β为待定常数，n ＝1，2，…; t 为时间间隔。
6.采用制备的带有红外辐射陶瓷材料涂层的加热板自行设计改装了实验用谷物干燥实验台，通过基于水势理论的玉米红外干燥模型计算出某时刻玉米的平均含水量，并用实验方法测试其实际含水量，模拟计算的平均含水量结果与实测结果基本一致，相关系数R 均大于0.98。
总之，使用本文研究开发的适用于谷物干燥的高发射率红外辐射陶瓷材料，能够大幅度提高谷物干燥效率，对降低谷物干燥设备能耗并提高加工谷物的品质具有重要的生产实际意义。本项研究的研究成果为加速我国粮食储备和加工行业向现代化迈进提供了一项具有实用价值的技术，具有较大的社会效益和经济效益。同时，本项研究成果还可以丰富谷物红外干燥基本理论，具有一定的学术意义和工程实用价值。
关键词：
谷物干燥，红外辐射，复合陶瓷，涂层，水势理论
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ABSTRACT
Title of dissertation: Study on Infrared Ceramics Material and Drying Mechanism for Grain
Drying
Specialty: Agricultural Mechanization Engineering
Supervisor: Prof.Wu wenfu and Prof.Chen Xiaoguang
ABSTRACT
Grain drying is one of the key links of the corn processing, it is significant influencing for quality of grain. With the development of the national economy and improvement of people's living standard, requirements the quality of grain becomes higher and higher, regardless of grain for edible or application of deep processing. In addition to through, improved technology of agricultural production and the way of reasonable management to improve the quality of grain, by using of reasonable measures of processing and storage to ensure quality of after harvesting the grains is not serious deterioration. Research in improving the quality of grain of drying; reduce the energy consumption of drying advanced techniques, which plays a crucial role in the development of the rural economy, agriculture and the national economy.
Infrared radiation is a new type of grain drying technology of efficient, energy-saving, low pollution. Infrared radiation is a process of radiation objects to spread by the way of electromagnetic waves. When the infrared radiation exposure to a object, if the frequency of the incident infrared and objects of molecule is same, the molecular material will be shown on the strong infrared absorption, the energy of be absorbed will be transformed into the thermal movement, and increase the object temperature, effect of heating and drying. High emissivity infrared ceramics material has wide range of application as one of energy saving materials. Radiation characteristic of infrared ceramics directly related to energy saving effect and drying quality of drying device. So developing a kind of high emissivity infrared ceramics material has important significance.
Corn is one of the major crops in northeast region of China. By taking corn as the research object, the goal is ensure corn quality after drying and improve machining efficiency. A high emissivity infrared ceramics material fitting for grain drying was developed and was applied grain-drying device. This technique can improve grain-drying efficiency and have important practical engineering value in reducing energy consumption. This paper mainly studies the following key technologies.
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远红外加热技术对人体的保健作用
远红外加热技术对人体的保健作用 远红外加热技术是一门新兴科学，近几年随着远红外生产品种和数量的不断增多，它的应用领域也不断扩大，远红外加热技术日益引起人们的重视，因此研究远红外辐射材料和应用于发有着广阔的前景。远红外辐射材料的节能原理为：远红外辐射材料对其它能量的有效转换和被加热物质的分子振动所吸收，而达到加热、干燥等目的，它具有节能、加热升温快，无污染，热效率高等特点，可广泛应用于纺织、印染、机电、印刷、玻璃退火、食品加工和医疗保健、民用炊具、取暖设备等方面，我们所研制的远红外陶瓷辐射材料用在铝制品的涂层上，其节时率达40%以上，热利用率增量为35%左右，节能率80%以上，是一种理想的高效节能材料。 远红外加热理论：发热体的辐射光谱与吸收体的吸收光谱曲线相匹配时，热效率最高。只有当被加热物的厚度在红外光谱测量厚度时，远红外的匹配吸收理论才正确。 在保健领域方面，远红外对于人体有什么好的作用？ 1、基因方面的，它可以校正使其保持健康，比如野生动物他们生病时一般靠晒太阳来康复，如果一个人在一个黑暗的山洞里住上一个月，那么他们的身体就会变形，生病。 2、细胞方面的，远红外和人体的频率有一部分是同频的，同频就产生共振，一共振就象筛米一样使细胞排列有序，振振振就把细胞内的水分子变小分子使细胞毒素排出，细胞内通畅，细胞吸收营养就充分细胞就健康。 3、血管方面的，共振产生热量，热胀冷缩血管扩张，血循环加快血管畅通，微循环畅通，微循环是人的第二心脏，是百病之源，中医讲疼则不通，通则不疼，一通百通，很多微循环疾病如，高血压高血脂糖尿病等自然就好了。 4、神经方面的，人的神经分中区神经和自律神经，中枢神经支配我们的肢体语言，自律神经支配我们的脏腑器官和内分泌，由于振动的不断刺激使神经通畅可以有效的控制我们的肢体语言和内分泌。 5、纤维方面，远红外纤维可发射8-15微米远红外线，称之为生命光线，在医学中的主要效应是热作用。穿着远红外服装，可起到阵痛，活化细胞组织，使血行良好，促进人体血液的微循环，增进新陈代谢，加强免疫力、亦有防臭、干燥、除湿、抑菌等作用。 扶元远红外保健器材对人体具有特定的生理调节作用，有助于维持和增进人体健康，普遍适应男女老幼强身保健和慢性病调养，能促进生长发育，维持活力与精力，增强身体防御功能和调节生理功能。是家居，美容，养生，康复，保暖
热红外遥感在地热中的应用
专业：测绘工程 班级： 0614111 组别：第一组 指导教师：牛磊 姓名：曹岳飞、闫佩良、马欣欣 梁威力、王君 完成时间： 2013年12月1日
热红外遥感技术及其在地热资源调查中的的应用0614111班第一组曹岳飞闫佩良马欣欣梁威力王君 摘要：热红外遥感即通过热红外探测器收集地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射通量，经过能量转换而变成人眼能看到的图像。热红外遥感自从1962年第一台红外测温仪诞生起在军事、地热油气调查、地质填图、热制图、热惯量估算以及灾害监测、环境污染等方面有了非常广泛的应用。本文主要介绍了热红外遥感技术及其在地热资源调查中的应用。 关键词:热红外技术地热资源调查 引言 自然界任何温度高于热力学温度（0K或-273oC）的物体都不断地向外发射电磁波。热红外遥感即通过热红外探测器收集地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射通量，经过能量转换而变成人眼能看到的图像。热红外遥感技术的发展是为了获取地物的热状况信息，从而推断地物的特征及环境相互作用的过程，为科学和生产所应用。 地热是地球赋予人类的廉价能源，地球就像一个庞大的地热库。 人类在面对环境污染的困扰、地球生态平衡的破坏、不可再生资源的匮乏、各国对能源需求的急速增长。这时地热资源调查就显得尤其重要。热红外遥感技术是一种快速检测地面温度的新技术，它能在瞬间或比较短的时间内获取大面积地面温度场信息，将这一新技术用来进行地热资源调查，取得了许多成功经验，同时在理论探讨方面也在逐步深化，展现出它的应用前景。 1 红外线的起源与发展 热红外遥感的发展可以从1962年第一台红外测温仪诞生算起； 1978年美国发射热惯量卫星（HCMM），首次用卫星来观察地球表面的温度差异，这标志着热红外遥感的发展； 随后，红外技术不断发展，一系列航空航天遥感器运用了热红外波段采集地面数据，并将其应用于军事、地质填图、热制图、热惯量估算以及灾害监测、环境污染等方面; 热红外遥感的发展可以从1962年第一台红外测温仪诞生算起； 1978年美国发射热惯量卫星（HCMM），首次用卫星来观察地球表面的温度差异，这标志着热红外遥感的发展；
谷物干燥机械的介绍
众所周知我国是粮食大国、人口大国，粮食生产安全始终是国家的头等大事，由于受自然条件的限制自然干燥远远不能满足粮食的晾晒与烘干所以发展谷物干燥机就显的尤为重要！ 面对粮食连年丰收，在珍惜农业发展来之不易的好局面同时，我们也在思索如何减少粮食收获后因天气变化、晾晒等生产环节造成的损失。据有关部门统计，因气候影响，谷物来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等原因，造成的粮食损失就高达5％。若按年产5亿吨粮食计算，相当于2500万吨粮食坏掉了。因此，从这一意义来讲，大力发展谷物干燥机械化势在必行了。 一、谷物干燥机械化的分类及优势 谷物干燥机分类： 1、按加热方式，干燥机分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。 （1）对流式干燥机又称直接干燥机，是利用热的干燥介质与湿物料直接接触，以对流方式传递热量，并将生成的蒸汽带走； （2）传导式干燥机又称间接式干燥机，它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量，生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥机不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作； （3）辐射式干燥机是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波，被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥； （4）介电式干燥机是利用高频电场作用，使湿物料内部发生热效应进行干燥。 二、谷物干燥机械化的概念 谷物干燥是农业生产中重要的步骤，也是农业生产中的关键环节，是实现粮食生产全程机械化的重要组成部分。谷物干燥机械化技术是以机械为主要手段，采用相应的工艺和技术措施，人为地控制温度、湿度等因素，在不损害谷
远红外线加热技术原理
首先介绍一下热传递的三个方式 热高温低。这是一个原则。方法有三种传热方式(传导，对流和辐射)。传热实际执行的形式，这三种方法的组合比例。 ①传导传热（需要介质） 热逐渐铁棍的一端被加热时，并最终变得炙手可热。它被称为传导传热，热传输是通过这种方式的材料。热导率是由不同的材料。金属是热的良导体。气体一般是低的热传导体。因此有许多小孔的材料，热传导变得较低。 ②对流传热（需要介质） 当从底部加热液体和气体，例如水和空气的对流换热，温暖的一部分上升，因为它的密度，扩大减轻。另一方面，冷上部下降。多次执行这些操作，总的温度上升。在这种方式中，移动液体和气体的传热方法被称为对流。 ③辐射传热（不需要介质） 传热的方法，不需要介质，被称为辐射传热，太阳能经过太空真空，又经过地球大气层，热直接到达地球温暖地面。这种方式的传热方式就是辐射传热，热量被直接吸收材料在电磁波的形式和材料的温度升高。 远红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量，因为没有介质，中间不需要损耗能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吕量吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振"——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。
烧烤炉的远红外加热方式有两种：一是燃气远红外加热方式：另一种是电热管远红外加热方式。只是能源不同，而产生的远红外线都是同一种特殊物质。远红外线本身是一种能量传递的电磁波。在红色光谱的外侧，介于红色与不可见光谱之间,所以谓之远红外线。波长在0.47—400微米之间。远红外线的传热形式是辐射传递热能，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一小部分射线被反射回来，绝大部分渗透到被加热的物体之中。由于远红外线本身是一种能量，当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体内分子或原子吸收远红外线能量，产生强烈的振动并处使物体内部分子和原子发生“共振.物体分子或原子之间的高速磨擦产生热量而使其温度升高。从而达到了加热的目的。 科学实验证明，远红外线加热时不需要传热介质。其具有很强的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有热传递直接简单,生产热效率高，卫生环保,杀菌消毒,烧烤食物快捷，干净，卫生，质量佳，口感好。大大节省能源，制造简单，易推广等优点。 辐射传递的热量与温度成四次方正比，加热时不需要传热介质，具有一定的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有生产效率高，干燥质量好，省能量，安全，卫生，设备简单，易推广等优点。 参考：中国远红外网https://www.360docs.net/doc/991764545.html, （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。）
红外辐射材料
红外辐射材料 精细产业技术2007-06-16 14:01:03 阅读516 评论1 字号：大中小订阅 1 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料，由基层和功能层构成，基层为透明的介质薄膜衬底材料，用于改 善膜的力学性质。所述功能层的厚度在3纳米到2000纳米之间，由一种、两种或两种以上的介质膜构成， 介质膜包含至少一层金属介质膜或者至少一层介电介质膜，也可以由多层的金属膜和介电介质膜构成。选 择二氧化钛或者氧化锆等对紫外强烈吸收的介质用于所述功能层中的介电介质膜或者基层中介质材料，在 隔离红外的同时具备紫外防护能力。通过调节该材料的纳米颗粒尺寸可以覆盖部分或者整个紫外区域，在 保证可见光区域透明的同时可完全隔离红外辐射并且有较强的防紫外的功能，从而达到节能、保健的功能。 2 一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法 本发明提供一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法，该高温远红外辐射电热体的发热元件为碳 毡、碳布、石墨毡、石墨布、碳/碳复合材料板片、碳/石墨复合材料板片之一组成。其发热元件的碳含量大 于95％，氧含量低于0.005％，电阻率在(0.001～100)Ω.cm之间。电热体的绝缘体的外部涂覆具有远红外 辐射特性的陶瓷薄膜层。本发明还提供了一种高温远红外辐射电热体的制备方法。本发明的高温远红外辐 射电热体可应用于民用、保健和工业等领域，具有使用寿命长，高热高效等特点。 3 黑色陶瓷红外辐射材料 通常红外辐射陶瓷价格昂贵,以提钒尾渣为原料之一制造的黑色陶瓷具有0.83-0.9的红外辐射率而价格低 廉.本发明所述的黑色陶瓷红外辐射材料是在原料中除提钒尾渣外再加入钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、 锌、锆、铌元素及其化合物一种或一种以上,使所述的陶瓷具有0.9-0.95的红外辐射率. 4 具有特殊医疗效果的红外辐射材料及芯片 本发明的红外辐射复合材料，以单质和化合物形式的过渡元素和稀土元素为主要成分。用此复合材料制成的芯片作为辐射元件，在工作温度下加热，可以发射出能产生特殊医疗效果的红外辐射，发射谱线的波长在２～２５微米范围内，比辐射率为０．８５～０．９５。 5多晶矿化黑陶瓷红外辐射材料及应用 一种多晶矿化黑陶瓷远红外辐射材料，属于红外辐射材料领域。本发明提供新的远红外辐射材料，是由 铬铁矿、钛铁矿、锆英砂等矿物原料中一种或一种以上组成，或由９０％（重量）这三种矿物原料中二种 或二种以上辅以１０％（重量）化工原料组成。$本发明提供的远红外辐射材料，可用作远红外加热基础材 料外，还可加入适量陶土后烧成灯型、板型、管状等各种远红外加热器件。 6高效红外辐射材料的制备方法 本发明属于高效红外辐射材料的制备方法。$材料组成为Ｆｅ２Ｏ３５０－７０％，ＺｎＯ２５－１５％， ＳｎＯ２１－３％Ｎｉ２Ｏ３２０－２５％Ｃｏ２O３４－７％于硝酸盐水溶液中加热，ｐＨ＝５－６，搅拌成 粥状经１１０℃烘干，５００－６００℃焙烧１．５－２小时，１１５０－１２００℃焙烧１０－１５小 时，研成２００目即可。$该辐射材料结构稳定，寿命长，在３０－８００℃内，从２．５－２５μｍ范围 内，辐射率均达９５％以上，能量分布半宽度为５μｍ。 7 一种红外辐射材料的烧结方法 一种红外辐射材料的烧结方法，以原料成分为特征。粉状原料中至少含有锆英砂２６—７０％、三氧化二 铁３—７％、氧化铬４—７％、苏州陶土２３—３３％、刚玉粉２７—４１％、氧化钴１—５％，再和入
热辐射成像实验
实验3 热辐射成像实验 热辐射是19世纪发展起来的新学科，至19世纪末该领域的研究达到顶峰，以致于量子论这个婴儿注定要从这里诞生。黑体辐射实验是量子论得以建立的关键性实验之一，也是高校实验教学中一重要实验。物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象成为热辐射，热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0到∞，而一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线。物体在向外辐射的同时，还将吸收从其他物体辐射的能量，且物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。 【实验目的】 1、研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力大小的影响，并分析原因。 2、测量改变测试点与辐射体距离时，物体辐射强度P 和距离S 以及距离的平方S 2的关系，并描绘P-S 2曲线。 3、依据维恩位移定律，测绘物体辐射能量与波长的关系图。 4、测量不同物体的防辐射能力，你能够从中得到哪些启发？（选做） 5、了解红外成像原理，根据热辐射原理测量发热物体的形貌（红外成像）。 【实验原理】 热辐射的真正研究是从基尔霍夫（G.R.Kirchhoff ）开始的。1859年他从理论上导入了辐射本领、吸收本领和黑体概念，他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领r (ν,T )与吸收本领α(ν,T )成正比，比值仅与频率ν和温度T 有关，其数学表达式为： ),() ,(),(T F T T r νναν= （3-1） 式中F (ν,T )是一个与物质无关的普适函数。在1861年他进一步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射。1879年，斯特藩（J.Stefan ）从实验中总结出了黑体辐射的辐射本领R 与物体绝对温度T 四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出了严格的理论证明，其数学表达式为： 4T R T σ= （3-2） 即斯特藩-玻耳兹曼定律，其中4212/10673.5K cm w -?=σ为玻耳兹曼常数。 1888年，韦伯（H.F.Weber ）提出了波长与绝对温度之积是一定的。1893年维恩（wilhelmwien ）从理论上进行了证明，其数学表达式为：
谷物干燥原理与技术讲解
谷物干燥原理与技术 谷物干燥技术的必要性： 我国是世界上最大的粮食生产国，稻米产量全球第一，小麦及玉米产量全球第二。谷物收获后，为了储存和加工，必须经过干燥处理。 干燥谷物的方法有日晒干燥和机械化干燥。日晒干燥是我国几千年来采用的老方法。机械化干燥是通过专业干燥机对谷物进行机械自动化干燥。 现代人在马路上晒谷不但危害交通，也污染谷物；用晒谷场晒谷，又浪费宝贵的土地资源。人工晒谷耗费大量人力，成本高，稻谷质量无法掌控。遇到梅雨天就无法晒谷，无法将收成掌握在自己手中，很不科学。我国粮食产区特别是南方地区，稻麦收获期常常出现阴雨梅雨天气。农民最担心谷物收获期遇上阴雨霉雨天气，因为这种天候收获的谷物含水率都是非常高，造成湿谷来不及晒干或无法达到安全水份，因而产生霉变发芽。 湿谷没有抢鲜干燥，除了经济上的损失，谷物会产生黄曲霉，黄曲霉的毒性非常强，可引起肝的癌变,严重危害人民的健康。所有谷物只要含水率过高，都有可能会产生黄曲霉。
如果可以马上进行干燥，就能抢救谷物免于霉变发芽，杜绝黄曲霉产生，所以抢鲜将谷物干燥到安全的含水率是储粮安全的首要条件。 由于人工晒谷的局限性，无法解决及时干燥谷物和保证谷物高质量的问题，难以面对国内对谷物质量的需求及国外市场的竞争。据估计我国农户收割后及储粮损失率在8%~10%，每年损失粮食超过150亿公斤，损失高达300-600亿元。 相对于人工晒谷，机械化干燥不但不怕阴雨天，整个干燥过程的质量都是科学化自动监控的。全面推广干燥机械化，配合低温均匀干燥的技术，生产出的优质米就可高价外销世界各地，创收外汇。不但不用担心进口大米的竞争，还可享受出口优质大米带来的收益。 现今欧、美、日等发达国家都全面采用干燥机械化，谷物质量都很高，所以谷物干燥机械化是必走之路。 机械化的干燥方式：
燃气红外线辐射采暖技术及其应用
燃气红外线辐射采暖技术及其应用 摘要：高大厂房建筑因体量大造成温度梯度大、温度分布不均匀，这一问题长期困扰着设计人员。燃气红外线辐射采暖技术是从国外引进的一种新兴技术，对解决这个问题很有帮助。本文阐述了燃气红外线辐射采暖的原理，分析了辐射采暖方式的特点，并用实例介绍了这种采暖方式的设计方法。关键词：定检机库天然气红外线辐射采暖节能1引言我国的天然气资源非常丰富，随着国家能源战略的转移和勘探开采技术的不断发展，近年来在我国西部探明并成功开发了一批优质天然气田，现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田，已经具备了天然气产业发展的基础和条件。据悉，天然气作为一种清洁高效的能源和优质化工原料，在全世界能源结构中所占的比例已达24％，而在我国，目前天然气在能源结构中所占的比例只有2.2％。据中国石油天然气集团公司副总经理郑虎在2000中国国际石油天然气会议新闻发布会上透露，我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点，争取用十年左右的时间，使天然气在中国能源消费结构中的比重由目前的2.2％提高到8％左右,随着新疆塔里木全国最大的天然气田的诞生及西气东输工程的实施，连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内，到2010年将有望实现这个目标
[1]。勿庸置疑，在国家大力发展天然气工业的形势下，天然气作为清洁能源在工业生产和国民生活的能源消费中所占比例将越来越大。在这种情况下，如何响应国家政策，更好地推广天然气在暖通空调业的应用的问题，是摆在业内人士尤其是暖通空调设备制造厂家、销售商家和设计人员面前的一个课题。本文结合工程实例对燃气红外线辐射采暖技术及其应用作一个简要介绍。2燃气红外线辐射采暖技术特点分析燃气红外线辐射采暖技术是一种低强度远红外辐射采暖技术，以其均匀舒适的供暖性能、高效节能的运转方式、保护环境和安装方便的优良特性在大空间建筑采暖方面备受青睐。2.1基本原理燃气红外线辐射采暖系统由一个或多个独立的真空系统组成。每个真空系统包括一台真空泵、控制系统、一定数量的发生器和热交换器。系统的热交换器由100mm直径的钢管连接而成的管路及覆盖在其上方的高效铝合金反射板构成，如图1所示。 图1燃气红外线辐射采暖系统示意图该系统采用天燃气、液化石油气或煤气等气体作热源，经发生器燃烧后，加热发生器中的空气，借助于离心风机或真空泵的作用，将加热后空气及燃烧后的产物输送到辐射管内，加热辐射管至一定温度，辐射管产生远红外线，向外传递热量。该系统是根据太阳加热地球表面的原理设计制造的，太阳向地球供给能量的
陶瓷材料辐射原理
陶瓷材料的热辐射机理 简介 我们知道，热交换的基本途径为：传导、对流和辐射。为了有效散热，人们常通过减少热流途径的热阻和加强对流系数来实现，往往忽略了热辐射。LED灯具一般采用自然对流散热，散热器将LED产生的热量快速传递到散热器表面，由于对流系数较低，热量不能及时地散发到周围的空气中，导致表面温度升高，LED的工作环境恶化。提高辐射率可以有效地将散热器表面的热量通过热辐射的形式带走，一般铝制散热器通过阳极氧化来提高表面辐射率，陶瓷材料本身可以具有高辐射率特性，不必进行复杂的后续处理。 辐射机理 陶瓷材料的辐射机理是由随机性振动的非谐振效应的二声子和多声子产生。高辐射陶瓷材料如碳化硅、金属氧化物、硼化物等均存在极强的红外激活极性振动，这些极性振动由于具有极强的非谐效应，其双频和频区的吸收系数，一般具有100~100cm-1数量级，相当于中等强度吸收区在这个区域剩余反射带的较低反射率，因此，有利于形成一个较平坦的强辐射带。 一般来说，具有高热辐射效率的辐射带，大致是从强共振波长延伸到短波整个二声子组合和频区域，包括部分多声子组合区域，这是多数高辐射陶瓷材料辐射带的共同特点，可以说，强辐射带主要源于该波段的二声子组合辐射。除少数例外，一般辐射陶瓷的辐射带集中在大于5m的二声子、三声子区。因此，对于红外辐射陶瓷而言，1~5m波段的辐射主要来自于自由载流子的带内跃迁或电子从杂质能级到导带的直接跃迁，大于5m波段的辐射主要归于二声子组合辐射。 刘维良、骆素铭对常温陶瓷红外辐射做了研究，测试的陶瓷样品红外辐射率约0.82~0.94，对不同表面质量的远红外陶瓷釉面也进行了测试，辐射率约 0.6~0.88，并从陶瓷断口SEM照片中得出远红外陶瓷粉在釉中添加量为10wt%时的辐射性能、釉面质量、颜色和成本较佳，其辐射率达到了 0.83，其他性能均达到国家日用瓷标准要求。崔万秋、吴春芸对低温远红外陶瓷块状样品进行了测试，红外辐射率为0.78~0.94。李红涛、刘建学研究发现，常温远红外陶瓷辐射率一般可达0.85，国外Enecoat釉涂料最高辐射率可达0.93~0.94。众多研究均表明，陶瓷材料或釉面本身具有很高的红外辐射率，是其替代传统铝制散热器的一大重要参数。
黑体辐射实验
实验十 黑体辐射实验 实验者：头铁的小甘 引言： 任何物体，只要温度大于绝对零度，就会向周围发生辐射，这称为温度辐射。 黑体是指能够完全吸收所有外来辐射的物体，处于热平衡时，黑体吸收的能量等 于辐射的能量，由于黑体具有最大的吸收本领，因而黑体也就具有最大的辐射本 领。这种辐射是一种温度辐射，辐射的光谱分布只与辐射体的温度有关，而与辐 射方向及周围环境无关。 6000o K 5000o K 4000o K 3000o K 图 1 黑体辐射能量分布曲线 黑体辐射 p lanck 公式 十九世纪末，很多著名的科学家包括诺贝尔奖获得者，对黑体辐射进行了 大量实验研究和理论分析，实验测出黑体的辐射能量在不同温度下与辐射波长的 关系曲线如图 1 所示，对于此分布曲线的理论分析，历上曾引起了一场巨大的风 波，从而导致物理世界图像的根本变革。维恩试图用热力学的理论并加上一些特 定的假设得出一个分布公式－维恩公式。这个分布公式在短波部分与实验结果符 合较好，而长波部分偏离较大。瑞利和金斯利用经典电动力学和统计物理学也得 出了一个分布公式，他们得出的公式在长波部分与实验结果符合较好，而在短波 部分则完全不符。如图 2。因此经典理论遭到了严重失败，物理学历史上出现了 一个变革的转折点。 实验原理： Planck 提出：电磁辐射的能量只能是量子化的。他认为以频率ν做谐振动 的振子其能量只能取某些分立值，在这些分立值决定的状态中，对应的能量应该 是某一最小能量的 h ν整数倍，即 E=nh ν,n=1,2,3,…，h 即是普朗克常数。在 此能量量子化的假定下，他推导出了著名的普朗克公式 )() 1(35 1 2--= Wm e C E T C T λλλ
基础科学黑体红外热辐射实验
黑体红外热辐射实验 热辐射是19世纪发展起来的新学科，至19世纪末该领域的研究达到顶峰，以致于量子论这个婴儿注定要从这里诞生。黑体辐射实验是量子论得以建立的关键性实验之一，也是高校实验教学中一重要实验。物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象成为热辐射，热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0到∞，而一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线。物体在向外辐射的同时，还将吸收从其他物体辐射的能量，且物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。 1. 1862年，基尔霍夫根据实验提出了理想黑体的概念 2. 1896年，维恩把热力学考察和多普勒原理结合起来，应用到空腔辐射的压缩。他指出，在一定温度下的辐射密度可以通过反射壁包围辐射区域的绝热收缩或绝热膨胀，转变到另一温度的辐射，从而得出了黑体辐射的能量按波长（或频率）分布的公式，又称维恩公式。这个公式的短波部分同实验数据很好符合，并足以解释为什么光谱的极大强度在黑体的温度升高时愈来愈向短波方向移动。 3. 1900年，瑞利应用经典统计力学和电磁理论来计算一个封闭腔的热辐射。他指出，随着封闭腔被加热，那么腔中将建立一个电磁场，这个电磁场可分解成为一个具有不同频率和不同方向的驻波系统，每一个这样的驻波就是电磁场的一个基本状态。于是在一定频率间隔内的场能的计算变为去导出基元驻波的个数，由此得到一个新的热辐射公式。可是瑞利在推导中错了一个因数8，这个错误为英国当时只有27岁的金斯所发现。他于1905年给《自然》杂志的一封信中加以修正，即把原来的瑞利公式用8去除，得到了现在称之为瑞利-金斯公式。这是企图用古典理论来处理黑体辐射的又一重要尝试。这个公式表明，辐射能量密度的频率分布正比于频率的平方。于是在长波部分与实验数据基本相符，但在短波部分却完全不相符合，因此此时按公式计算而得到的辐射能量将变成无穷大，显然这是不可能的。古典理论与实验事实产生了很大的矛盾，这种情况曾被荷兰物理学家埃伦菲斯特称为“紫外灾难”。事实上，维恩公式与瑞利—金斯公式，各从一个侧面反映出物体辐射中的部分规律，但在解释全部热辐射现象却产生了矛盾和“灾难”，这就充分暴露了经典物理学本身的缺陷。 4. 1900年，普朗克指出，为了得到和实验符合的黑体辐射公式（普朗克公式），必须抛弃经典物理学中关于物体可以连续辐射或吸收能量的概念，而代之以新的概念。他认为可以将构成黑体腔壁的物质看作带电的线性谐振子，它们和腔内的电磁场交换能量（辐射或吸收能量）。而这些微观谐振子只能处于某些特定的状态，在这些状态中它们的能量是最小能量ε0的整数倍。它辐射或吸收能量时只能由一个可能状态跃迁到另一可能状态，即能量只可一份一份地改变，而不能连续地变化。这最小能量ε0称为能量子，它与振子的振动频率v成正比，比例系数就是h （普朗克常数），ε0=hv根据这些假设可以成功地导出普朗克黑体辐射公式。 普朗克的能量子假说，突破了经典物理学的旧框架，首次提出了微观系统的量子特性，从而打开了认识微观世界的大门，是现代物理学史上又一次革命性的发现。【实验目的】 1.了解黑体辐射的历史并明白它在近代物理学发展中的重要地位。 2.研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力大小的影响。 3.研究物体辐射能量和距离之间的关系。 【实验器材】
远红外陶瓷材料功能与应用
功能与应用 远红外陶瓷以能够辐射出比正常物体更多的远红外线（红外辐射率更高）为主要特征功能。利用这一特殊性能，远红外陶瓷的应用主要分为2个方面：高温区的应用和常温区的应用。在高温区主要应用于锅炉的加热，烤漆，木材、食品的加热和干燥等；在常温区主要应用于制造各种远红外保暖材料，如远红外陶瓷粉、远红外陶瓷纤维、远红外陶瓷聚酯，以及远红外功能陶瓷等。如目前一些远红外陶瓷材料已经开始应用于运动训练康复、燃油炉灶节能、室内空气净化以及人体保健方面。利用远红外陶瓷材料对燃油进行红外辐射，可以使燃油的粘度和表面张力降低，利于雾化和充分燃烧。远红外陶瓷涂料（含纳米氧化钛涂料）具有催化氧化功能，在太阳光（尤其是紫外线）照射下，生成OH-，能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。各类远红外陶瓷涂料在居室、公共建筑物、交通工具上推广应用，将会改善人们的生活环境。 传统制备工艺 远红外陶瓷材料可以分为红外激光材料、红外透射材料和红外辐射材料。其核心技术是原料的选择、配方的比例以及陶瓷的烧结。 传统的远红外陶瓷材料制作工艺是利用具有远红外辐射性能的无机非金属微粉（又称：远红外辐射陶瓷粉）不同的红外光谱特性，经过一定的工艺成型、烧结而成。 传统的远红外陶瓷粉的制备方法有液相沉淀法和固相合成法2种，其基本工艺如下：液相沉淀法制备工艺：配料→溶解→加表面活性剂→沉淀→过滤水洗→脱水处理→干燥→气流粉碎→性能检测→备用。固相合成法工艺：配料称量→球磨混合→高温合成→磨细→过筛→性能检测→备用。烧结主要采用常规烧结或热压烧结。 例如：以石英、长石、硬质高岭土为主要原料，其制备工艺包括：将原料分别粉碎过筛，将灰色千枚岩、黑电气石、石英等与粘合剂混合、造粒、烘干，烧制成陶粒；稀土等如上步骤烧制成陶粒；将石英、长石、滑石分别煅烧制成熟料；将陶粒粉与熟料等经混合等工艺，烧制成远红外陶瓷。 制备工艺新进展
谷物干燥机设计
摘要 我国东北粮食产量大，而刚收获的粮食需降水处理后才可储藏，每年因为及时干燥而损失的粮食多大几十万吨。降低或除去物料中的水分称为干燥。在谷物收获中，干燥具有十分重要的意义。本设计针对这一问题设计一台谷物干燥机，采用顺流式谷物干燥机，由于顺流式谷物干燥机的干燥能力较小，故设计为3级顺流式谷物干燥机。热风机选用NO.10C。冷风机选用NO.82，干燥室内部均布18个角状管。在设计时考虑东北冬季温度、干燥成本、干燥工艺，燃料等问题，并采用CAXA软件制图，使之能明确的表达干燥机的整体结构。 关键词 ：谷物干燥机；储藏技术；顺流干燥
Abstract Food production in the Northeast China, and freshly harvested grain need precipitation treatment before storage, annual losses because timely dry much of hundreds of thousands of tons of grain. To reduce or remove the water in the material called dry. In the grain harvest, drying is very important. The design of a grain dryer to solve this problem, the concurrent flow grain dryer, due to concurrent grain dryer drying capacity is small, so the design of 3 level concurrent flow grain dryer. Hot air machine using NO.10C. Air cooler used NO.82, drying chamber is uniformly distributed with 18 angular tube. Consider the winter temperature in Northeast, drying, drying process cost at design time, fuel and other issues, and the use of CAXA software, the overall structure of the explicit expression of dryer. Key words：: Grain dryer; storage technology; concurrent flow drying
红外线辐射采暖原理及特点
红外线辐射采暖原理及特点 燃气红外线辐射采暖技术是一种低强度远红外辐射采暖技术，以其均匀舒适的供暖性能、高效节能的运转方式、保护环境和安装方便的优良特性在大空间建筑采暖方面备受青睐。本文对这种技术的原理进行了简要的介绍，同时还分析了这种采暖方式的特性，应结合各小区实际情况进行选择。 标签：红外线辐射采暖原理特点 我国的天然气资源非常丰富，随着国家能源战略的转移和勘探开采技术的不断发展，近年来在我国西部探明并成功开发了一批优质天然气田，现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田，已经具备了天然气产业发展的基础和条件。据悉，天然气作为一种清洁高效的能源和优质化工原料，在全世界能源结构中所占的比例已达24％，而在我国，目前天然气在能源结构中所占的比例只有2.2％。据中国石油天然气集团公司副总经理郑虎在2000中国国际石油天然气会议新闻发布会上透露，我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点，争取用十年左右的时间，使天然气在中国能源消费结构中的比重由目前的2.2％提高到8％左右，随着新疆塔里木全国最大的天然气田的诞生及西气东输工程的实施，连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内，到2010年将有望实现这个目标。勿庸置疑，在国家大力发展天然气工业的形势下，天然气作为清洁能源在工業生产和国民生活的能源消费中所占比例将越来越大。在这种情况下，如何响应国家政策，更好地推广天然气在暖通空调业的应用的问题，是摆在业内人士尤其是暖通空调设备制造厂家、销售商家和设计人员面前的一个课题。 一、红外线辐射采暖原理 燃气红外线辐射采暖系统由一个或多个独立的真空系统组成。每个真空系统包括一台真空泵、控制系统、一定数量的发生器和热交换器。系统的热交换器由100mm直径的钢管连接而成的管路及覆盖在其上方的高效铝合金反射板构成，如图1所示。
黑体辐射实验
黑体辐射 1900年普朗克发表的黑体辐射公式在物理学上是一项划时代的成就。在此以前黑体辐射的波长分布虽然已经有了相当可靠的实验数据，但经典物理学的理论解释却导致了非常尖锐的矛盾。这一问题在经典物理学的范畴内是无法合理地解决的，普朗克引进了量子化的假设，推导出黑体辐射波长分布公式。量子化假设已成为当代物理学的基石，对当代科学技术的发展产生了深远的影响。 【实验目的】 1、研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力的影响，并分析原因。 2、测量改变测试点与辐射体距离时，物体辐射能量W 和距离L 以及距离的平方的关系，并描绘W -2L 曲线。 3、依据维恩位移定律，测绘物体辐射能量与波长的关系图。 【实验原理】 热辐射的真正研究是从基尔霍夫开始的。1859年他从理论上引入了辐射本领、吸收本领和黑体概念，他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领r (ν,T )与吸收本领α(ν,T )成正比，比值仅与频率ν和温度T 有关，其数学表达式为： ),() ,() ,(T F T T r νναν= （1） 式中F (ν,T )是一个与物质无关的普适函数。1861年他进一步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射。1879年，斯特藩从实验中总结出了黑体辐射的辐射本领R 与物体绝对温度T 四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出了严格的理论证明，其数学表达式为： 4T R T σ= （2） 即斯特藩-玻耳兹曼定律，其中4212/10673.5K cm w -?=σ为玻耳兹曼常数。 1888年，韦伯提出了波长与绝对温度之积是一定的。1893年维恩从理论上进行了证明，其数学表达式为： b T =max λ （3） 式中b ＝2.8978×10-3( m.K )为一普适常数，随温度的升高，绝对黑体光谱亮度的最大值的波长向短波方向移动，即维恩位移定律。
传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析
传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析 复合砂石头垫层中砂石应为天然级配砂卵石或 中粗砂,级配良好,含泥量小于5%,且不得含有植 加筋复合砂垫层详图 物残体及垃圾等杂物。 4加筋复合砂石垫层施工技术要求 (1)严把材料关,施工前应取得质量检验部门出 具的土工织物性能鉴定书。 (2)铺设筋带前,应将其下砂卵石界面上棱角明 显的颗粒剔出,并用中砂平整均匀。 (3)土工筋带应有一定的松紧度,但不得出现扭 曲、皱褶及重叠现象,端头回折锚固严格按设计施 工。 (4)土工筋带铺设操作时应连续进行,避免因暴 晒或长时间暴露而造成材料性能降低。 (5)砂石垫层应分层碾压、夯实,压实系数大于 0.93。且第一层砂石垫层采用水撼法施工,避免振 动、碾压对软弱下卧层淤泥质土造成扰动。 5结束语 哈尔滨三联药业有限公司综合制剂大楼实测最 大沉降量为4.3cm,最小沉降量为2.9cm,平均沉降 量为3.6cm,相邻基础最大沉降差1.84cm,满足规 范要求(0.003e=2.4cm)。 另外我院加筋复合砂石垫层法还用于山西恒源 药业制剂大楼高灵敏度黄土软弱地基处理及山西忻 州云中制药厂制剂大楼填土地基处理等工程设计 中,从我们的工程设计实践证明,土工筋带复合砂石 垫层处理软弱粘性土、杂填土及淤泥质土等软弱地 基本工资确实一种安全合理,经济可行的处理方法。 参考文献 15建筑地基处理技术规范6JGJ79-91及1998年局部修订条文 25建筑地基基础设计规范6.GBJ7-89 3刘景政、杨素春、钟冬波编著.5地基处理与实例分析6.中国建筑 工业出版社1998,5p.61-104 收稿日期:2000-08-25 传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析 山东新华医药设计院(255005)孙永茂仲树琦 摘要通过山东新华制药股份公司四车间双烯开环罐运用远红外加热技术的实例,将其与传统电加热方式进行了各方 面的对比与分析,归纳出远红外加热技术的优点,同时详细阐述了其在应用中应
谷物干燥的红外辐射陶瓷材料及红外干燥机理研究_00
摘 要 论文题目：谷物干燥的红外辐射陶瓷材料与红外干燥机理研究 专业：农业机械化工程 指导教师：吴文福教授、陈晓光教授 摘要 干燥是谷物生产过程中最重要的加工环节之一，干燥对谷物品质有很大的影响。随着我国国民经济的发展和人民物质生活水平的提高，无论谷物用于食用还是精深加工，对谷物的品质要求越来越高，除了通过农业生产的技术改进、合理管理等手段来提高谷物的品质外，尚须通过采用合理的加工储藏措施来保证谷物收获后品质不严重劣变。研究提高谷物干燥品质、降低干燥能耗的的先进技术，对发展农村经济、促进农业和国民经济的发展起着至关重要的作用。 红外辐射谷物干燥是一种高效、节能、低污染的新型谷物干燥技术。红外辐射是辐射物体以电磁波的方式传播内能的过程，当红外线照射到某一物体时，如果入射的红外线频率和物体分子固有频率相一致，则物质分子就会表现出对红外线的强烈吸收，吸收的那一部分能量就转化为分子的热运动，使物体温度升高，达到加热干燥的目的。高发射率红外辐射陶瓷作为干燥设备上用的节能材料，有着极其广泛的应用。红外辐射陶瓷的辐射特性直接关系到谷物干燥设备的节能效果和干燥质量，所以，开发一种优异的高发射率红外辐射陶瓷材料具有重要意义。 由于玉米是我国东北地区主要粮食品种，本文以玉米为研究对象，以保证谷物干燥后品质和提高加工效率为目标，通过研究开发出一种适用于谷物干燥的高发射率红外辐射陶瓷材料，并将其应用于谷物干燥设备上。该技术可以较大幅度地提高谷物干燥效率，对降低谷物干燥设备能耗并提高加工谷物的品质具有重要的生产实际意义。本文主要针对一下几个技术关键进行了研究： 1. 本文以遴选的Al2O3、SiO2为主体原料，Fe2O3 、CuO 、Y2O3为辅助原料，经高温烧结合成了莫来石—铁氧体复相陶瓷，并测定了其在5～15μm波段的红外辐射率，辐射率在0.845～0.933之间。利用正交实验设计，以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计，经过分析得到最佳质量分数的配方方案。 2.采用烧结工艺，将粉状莫来石复相陶瓷烧结在作为基体的刚玉陶瓷上，避免了黏结剂的使用，提高了材料的使用寿命。通过对比样品的XRD测试图谱和红外辐射特性图谱，探讨了所获陶瓷材料具有高红外辐射率的原因，不同物相组成及制备工艺对其红外辐射率的影响。 1
红外辐射加热器种类
摘要：综述了红外加热元件的发展、优势及原理，分析了8种远红外加热元件的特点及结构，并指出用黑体作为辐射体已成为红外加热元件的一大趋势。要使我国的涂装烘干工艺发展到更高的水平，应该使红外加热元件更加完善，这样才能取得更大的经济效益、社会效益和环境效益。 关键词：漆膜固化；红外加热元件；匹配吸收 0引言 从1939年美国福特公司首次将红外灯用于漆膜固化至今，已经有近70年的历程[1]。在近70年里，红外加热装置在不断完善，并在烤漆房中逐渐普及。现在采用红外与对流复合加热或是单采用红外加热已经成为一种趋势[2]。红外烘干不仅仅在涂装业，还在纺织、食品加工、木材、农产品、海产品等各行业广泛应用。 简述红外固化漆膜技术制备及进展 1红外加热30年的发展历程 1．1红外加热浪潮（1973—1983年） 1973—1983年，世界各国都在本土大力推荐红外或远红外加热技术，日本、苏联、美国、西欧先后以文件、计划形式推广，中国尤甚，以国发[42号]文件推广远红外。当时远
红外加热被誉为“划时代”的节能技术，国家推出推广资金，大搞群众运动，从1978—1983年，用远红外改造和新建的烘干炉、脱水炉、固化炉达280万kW，全国各地报道均有30%以上的节能效果。 1．2红外加热的发展（1983—1993年） 伴随着红外“匹配吸收”理论、辐射传热理论、热传递动力学理论的深入研究，红外加热获得了极大的发展空间。匹配吸收是红外加热节能的理论基础。匹配吸收针对薄制品（后面内容有详细介绍），尤其是极薄的有机物制品有明显的节能效果，但现实生活中，这样的制品太少，科学工作者对怎么应用“匹配吸收”理论，进行了详细的研究。红外加热实为辐射加热，辐射传热效率高，对大面积物品而言，温度均匀性成为关注的焦点，科学工作者用“低温辐射传热技术”圆满解决这一难题，达到了±4．5℃加热温场。红外元件实为电热元件。单纯把它理解为辐射系数高、红外加热效率高的电热元件的说法是片面的。科学工作者推导出了实现元件以辐射传热为主的必要条件和充分条件，提出了红外加热特有的公式：能源辐射转换效率系数。诸如以对流传热为主的暖气片涂上红外涂料，便成为“红外元件”的错误提法
热辐射实验
1.实验题目：热辐射与红外扫描成像系列实验 2.实验目的 1） 学习热辐射的背景知识及相关定律，理解科学家们创造性的思维方法和相关实验技术。 2） 学习用虚拟仪器研究热辐射基本定律，测量Planck 常数。 3） 了解红外扫描成像的基本原理，掌握扫描成像的实验方法和技术。 4） 培养学生运用热辐射的基本原理和相关技术进行基础研究和应用设计的能力。 3.实验内容 1） 验证热辐射基本定律，用黑体辐射公式测量Planck 常数 2） 研究和测定物体不同表面状态的辐射发射量 3） 研究辐射发射量与距离的关系 4） 红外扫描成像实验研究 5） 红外无损探伤实验研究 6） 红外温度计的设计与材料热性质的研究 7） 运用热辐射基本定律和本实验装置进行自主应用设计性实验 4.实验原理 1. 了解热辐射的基本概念和定律 当物体的温度高于绝对零度时，均有红外光向周围空间辐射出来，红外辐射的物理本质是热辐射。其微观机理是物体内部带电粒子不停的运动导致热辐射效应。热辐射的波长和频率在0.76?100μ之间，与电磁波一样具有反射、透射和吸收等性质。设辐射到物体上的能量为Q ，被物体吸收的能量为Q α，透过物体的能量为Q τ，被反射的能量为Q ρ。 由能量守恒定律可得： Q=Q α+Q τ+Q ρ归一化后可得： +1Q Q Q Q Q Q βαταβτ+=++= （1） 式中α为吸收率，τ为透射率，ρ为反射率。 1.1 基尔霍夫定律 基尔霍夫指出：物体的辐射发射量M 和吸收率α的比值M/α与物体的性质无关，都等同于在同一温度下的绝对黑体的辐射发射量M B ，这就是著名的基尔霍夫定律。
1 212()B M M M f t αα====L （2） 基尔霍夫定律不仅对所有波长的全辐射（或称总辐射）而言是正确的，而且对任意单色波长λ也是正确的。 1.2 绝对黑体 能完全吸收入射辐射，并具有最大辐射率的物体叫做绝对黑体。实验室中人工制作绝对黑体的条件是：1）腔壁近似等温，2）开孔面积<<腔体。 本实验中我们利用红外传感器测量辐射方盒表面的总辐射发射量M 。M 是所有波长的电磁波的光谱辐射发射量的总和，数学表达式为： M M d λλ∞ =∫ （3） 上式被称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。不同的物体，处于不同的温度，辐射发射量都不同，但有一定的规律。 比辐射率ε的定义：物体的辐射发射量与黑体的辐射发射量之比，即 00d =d B B T B M M M M λλλελελ ∞∞??==????∫∫物体辐射发射量黑体辐射发射量 （4） 由基尔霍夫定律可知，辐射发射量M与吸收率α的关系：B M M α= 由能量守恒定律和基尔霍夫定律，即公式（1）和（2）联立求解 1B M M αβτα++=??=? 可得: ()1B M M τρ=?? （5） 由上述知识可知，若我们测出物体的辐射发射量和黑体的辐射发射量，便可求出物体的吸收率，还可以获得物体反射率和透射率的有关信息。 2. 空气中热辐射的传播规律研究 我们知道，许多物理量都与距离 r 的反平方成正比。现代物理学认为，这很大程度上是由空间的几何结构决定的。以天体辐射为例，如果距离 r 的指数比 2 大或者比 2 小，就会影响太阳的辐射场，使地球温度过低或者过高，从而不适合碳基生命形式的存在。那么热源的辐射量与距离的关系是否也遵循这一规律呢？对于球形均值热源和各种不同形状和不同材料构成的热源的辐射量在空气中的衰减规律及其分布是否都遵循反平方定律呢？ 我们首先引进几个概念。辐射功率 P ：单位时间内传递的辐射能 W ，即