白铜热氧化过程中光谱发射率特性研究
2021-09-14徐艳粉张凯华刘彦磊刘玉芳
光谱学与光谱分析 2021年9期
徐艳粉, 张凯华*, 刘彦磊, 于 坤, 刘玉芳,2*
1. 河南师范大学物理学院, 河南 新乡 453007 2. 北京理工大学光电学院, 北京 100081
引 言
白铜是一种铜镍合金, 因其硬度高、 延展性好和耐腐蚀等优势, 被广泛用于舰艇、 机器制造和电气等领域。 目前, 少数工业发达国家生产的白铜质量处于领先水平, 我国所需的高品质白铜产品主要依赖进口, 提高产品质量是我国白铜加工产业急需解决的问题。 在白铜冶炼和加工过程中, 温度的实时监控是决定产品质量的一个重要因素。 目前,在实际应用中主要有两种测温方式: 热电偶测温和辐射测温[1]。 热电偶测温必须将测温元件与待测物体直接接触, 且测温元件不能长期工作在高温环境下,对于高熔点白铜产品的冶炼和加工不适用[2]。 辐射测温因具有无接触、 实时测量、 无损和无污染等优点,是金属冶炼的最佳测温方式[3]。 辐射测温中,物体的光谱发射率是计算其真实温度必不可少的参数[4]。 白铜的冶炼和加工多在空气环境中进行, 其光谱发射率因表面氧化产生明显变化, 进而干扰辐射测温精度[5]。 因此, 研究白铜在热氧化过程的光谱发射率特性, 对提高辐射测温精确度有重要的实际意义。
近年来, 有关铜及其合金发射率的实验和理论研究均有报道。 Nunak等[6]测量了铜和黄铜在温度323~473 K, 波段8~14 μm内的发射率, 研究了粗糙度对发射率的影响。 Yu等[7]研究了纯铜在热氧化过程中法向光谱发射率的变化趋势, 分析了氧化过程中光谱发射率振荡的原因, 以及表面形貌和成分对发射率的影响。……
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