Preparation of coatings with high infrared emissivity

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 30 ТЕХНОЛОГИЯ Т а б л и ц а 5 Ta b l e 5 Результаты энергодисперсионной спектроскопии Results of energy-dispersive spectroscopy Покрытие Элемент, вес. % O Al Ti Fe Fe2O3 30,1 – – 69,9 Al2O3 + 10 % Fe2O3 45,7 49,2 – 5,1 Ti + 10 % Fe2O3 39,6 – 54,1 6,3 Результаты энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС) подтвердили ожидаемый элементный состав образцов-свидетелей. Их состав соответствует составу исходных порошков. Результаты исследования фазового состава покрытий приведены в табл. 6. При нанесении покрытия из композиции порошков Al2O3 + 10 % Fe2O3 формируется структура, состоящая из фаз твердого раствора α-Al2O3, γ-Al2O3 и Fe3O4. Покрытие, полученное из композиции порошков Ti + 10 % Fe2O3, состоит из фаз TiO2 и Fe3O4. Переход фазы Ti в фазу TiO2 обусловлен окислением титана, которое происходит в процессе формирования покрытия. На рис. 5 приведены результаты измерения излучательной способности экспериментальных образцов покрытий при 450 °С. Провалы в области 4,25 мкм обусловлены поглощением углекислого газа, а в областях 1,82, 3,3, 5,9 и 6,5 мкм – парами воды. Т а б л и ц а 6 Ta b l e 6 Фазовый состав покрытий Phase of composite coatings Покрытие Фаза Пространственная группа Состав, % Fe2O3 Fe3O4 74:Imma 100 Al2O3 + 10 % Fe2O3 α-Al2O3 167:R-3c 54 γ-Al2O3 227:Fd3m 39 Fe3O4 227:Fd-3m 7 Ti + 10 % Fe2O3 TiO2 136:P42/mnm 91 Fe3O4 227:Fd-3m 9 Среди полученных экспериментальных образцов покрытие Fe2O3 при 450 °C продемонстрировало самую высокую излучательную способность в инфракрасном диапазоне: ε3–7 мкм = 0,7 и ε4–5 мкм = 0,8. Композиционные покрытия Al2O3 + 10 % Fe2O3 и Ti + 10 % Fe2O3 при 450 °C имеют ε3–7 мкм, равную 0,59 и 0,57 соответственно, а ε4–5 мкм составляет 0,67 и 0,66. Покрытие Fe2O3 показывает основной пик ИК-излучения в области 3–4 мкм, что более перспективно для применения в хлебопекарной промышленности, поскольку излучение этого спектрального диапазона наиболее глубоко проникает в тесто, ускоряя процесс приготовления. По итогам проведенного анализа результатов термоциклирования экспериментальных образцов было выявлено, что внешний вид покрытий не изменился. Внешний вид образцов покрытий после термоциклирования представлен на рис. 6.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1