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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。
第36卷第23期农业工程学报V ol.36 No.23 2020年12月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2020 293胡萝卜微观区室结构对红外干燥效率和水分迁移的影响刘玉辉，王相友※，魏忠彩（山东理工大学农业工程与食品科学学院，淄博255049）摘要：为充分利用果蔬微观结构的特点提高干燥效率，探究切片方式对胡萝卜干燥效率的影响，根据胡萝卜切片的微观区室结构具有各向异性多孔介质的特征，在红外干燥过程中，分别对样品采用纵切和横切方式进行对照试验，在加热功率为800 W，辐照距离为50 cm，表面温度为60 ℃条件下，直径40 mm、厚度为5mm的圆饼状横切薄片，比35 mm× 35 mm×5 mm的长方体纵切薄片，湿基含水率到达10%的时间少1.5 h，说明横切胡萝卜薄片的干燥速率高于纵切薄片，横向切片的干燥效率更高，能耗更低。
对干燥后横切样品的中心和边缘部位分别取样，利用扫描电镜观察，由扫描电镜图像分析得到：失水后干物质形成蜂窝状区室结构，各区室形成的内部孔隙在轴向上前后连接；横截面方向上，孔隙被干物质隔断为独立的单元空间，且样品中心部位比边缘部位孔隙率高，物料弯曲度低，区室舒展，孔隙系数大，区室空间开阔，微孔半径大。
用高光谱技术测定胡萝卜薄片干燥过程中的含水率，发现在同一时间点上，中心部位的含水率始终高于边缘部位，两部位的含水率变化率基本相同，说明物料中心和边缘部位的水分迁移相互独立，水分沿横向迁移不明显，由于中心部位的初始含水率高，所以中心部位对红外辐射能量的利用率更高。
在新鲜胡萝卜和干燥后样品的同一位置取样，根的上部方向为上表面，根冠的方向为下表面，利用透射电镜对细胞的超微结构进行对照观察，由透射电镜图像分析得到：失水后的细胞内容物沉积于细胞壁横截面的四周，与细胞壁紧密结合在一起，降低了该区域细胞壁的通透性；在细胞壁横截面的顶部和底部，未发现细胞内容物形成的干物质沉积，孔隙的通透性较高。
远红外干燥箱的原理及使用介绍
远红外干燥箱采用远红外加热新技术，远红外元件被加热后能辐射2—15微米以上远红外线；
当它被加热物体吸收时可直接转变为热能，从而获得快速干燥之效果、达到缩短生产周期，节约能源、提高产品质量等目的。
远红外干燥箱使用注意事项：
1.放置处要有一定的空间,四面离墙体要有一定距离，建议要有2M以上。
2.烘的物品排列不能太密。
干燥箱底部(散热板)上不可放物品，以免影响热风循环。
3.禁止烘赔易燃、易爆物品及有挥发性和有腐蚀性的物品。
4.烘赔完毕后先切断电源,然后方可打开工作室门；
切记不能直接用手接触烘赔的物品,要用专用的工具或带隔热手套取烘赔的物品，以免烫伤。
5.使用时，温度不能超过远红外干燥箱的使用温度,一般远红外干燥箱在250度以下。
6.烘烤物品时，顶部的排气口一定要开启，可根据要求调解大小。
7.客户在使用时一定要做到专人仪表控制，防止任意人员随意操作。
以免产生温控仪表操作混乱等问题。
远红外干燥箱加热原理：
远红外加热管位于远红外干燥箱两侧风道内；
可根据物料的要求，温度的使用差异，分为顶部加热，底部加热，左右同时加热等方式。
可通过开关分组控制加热功率!电机通过风道强压式送风使烘箱内部温度达到均匀。
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远红外干燥箱。
农业机械学报第52卷第4期2021年4月doi:10.6041/j.issn.1000-1298.2021.04.037胡萝卜薄片红外干燥光学特性研究刘玉辉李腾训王相友魏忠彩(山东理工大学农业工程与食品科学学院，淄博255049)摘要：为揭示胡萝卜薄片在红外干燥过程中的光学特性，观察并分析了胡萝卜薄片的外观品质，测量了胡萝卜髓部和皮层部所含可溶性固形物含量，对干燥过程中薄片髓部和皮层部两表面进行了质构测定，并对其表面的全光谱反射特征、吸收光谱与超微结构进行了分析。
研究表明:物料单位能耗与绝对温度的5次方呈线性负相关;当物料含水率降至20%时，出现明显褐变,说明红外干燥比同温度下热风干燥的物料褐变程度高;在物料表面温度60益时干燥1.5h,物料髓部上表面硬度高于下表面，皮层部下表面硬度高于上表面，说明此时髓部上表面含水率高于下表面、皮层部上表面含水率低于下表面，皮层部表面对红外线吸收能力强;在350~2500nm光谱曲线上,物料皮层部对任意波段光的反射率均高于髓部，且在短波段差异更明显;扫描电镜图像显示,物料髓部比皮层部孔隙直径大、迂曲度低,有利于红外线向深层传递;透射电镜图像显示，物料皮层部比髓部细胞内颗粒物数量多、颗粒大。
根据散射理论,在物料皮层部，短波段光发生了米氏散射，长波段光发生了瑞利散射;在物料髓部，短波段光发生了瑞利散射，几乎没有米氏散射;在同一部位，表面粗糙多孔的横切薄片比平整致密的纵切薄片对光的反射率低。
关键词：胡萝卜；光学特性；红外干燥；散射；能耗中图分类号：TS255.36文献标识码：A文章编号：1000-1298(2021)044342-09OSID：|Optical Properties of Carrot Slices during Infrared DryingLIU Yuhui LI Tengxun WANG Xiangyou WEI Zhongcai（School of Agricultural Engineering and Food Science,Shandong University of Technology,Zibo255049,China）Abstract:In order to reveal the optical properties of carrot slices during infrared drying,the appearance quality of carrot slices during infrared drying was analyzed.The content of soluble solids in pulp and cortex of carrot slices,the texture of pulp and cortex of carrot slices during drying were determined.The surface reflectance spectrum,absorption spectrum and ultrastructure were analyzed.It was found that the energy consumption per unit of material had linear negative correlation with the5th power of absolute temperature.The browning occurred when the moisture content was decreased to20%，and the browning degree of the infrared drying material was higher than that of the hot air drying material at the same temperature.When it was dried at60益for1.5h,the hardness of the upper surface of the pulp was higher than that of the lower surface,and the hardness of the lower surface of the cortex was higher than that of the upper surface，which indicated that the moisture content of the upper surface of the cortex was lower than that of the lower surface,and the moisture content of the upper surface of the pulp was higher than that of the lower surface.The spectral curve of350~2500nm showed that the reflectance of cortex was higher than that of medulla in any wave band,and the difference was more obvious in the short wave band.Scanning electron microscope images showed that the diameter of the pores in the medulla was larger and the tortuosity was lower than that in the cortex,which was conducive to the transmission of infrared rays to the deep layer.Transmission electron microscope images showed that the number of particles in cortex was more than that in medulla.According to the scattering theory,short wave light had Mie scattering,and long wave light had Rayleigh scattering in the cortex,short wave light had Rayleigh scattering,and there was no Mie scattering in the medulla.The reflectance of the cross section with porous surface was lower than that of the longitudinal section with dense surface.Key words:carrot;optical properties;infrared drying；scattering；energy consumption收稿日期：20201202修回日期：20210128基金项目：国家自然科学基金面上项目（31271908）作者简介：刘玉辉（1973—），男，博士生，主要从事农产品加工技术研究，E-mail：liuyuhui@通信作者：王相友（1961—），男，教授，博士生导师，主要从事农产品加工技术与装备研究,E-mail：wxy@第4期刘玉辉等：胡萝卜薄片红外干燥光学特性研究3430引言红外辐射加热具有能量利用率高、干燥速率快、加热均匀、热惯性小等优点⑴，在果蔬干燥领域应用越来越广泛⑵。
陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.陶瓷材料的性能主要由其化学组成决定，与其显微结构关系不大。
参考答案:错误2.陶器的吸水率一般要低于瓷器的吸水率。
参考答案:错误3.陶瓷材料在常温下一般先发生塑性变形然后再发生断裂。
参考答案:错误4.关于陶瓷材料中裂纹产生的原因，下述说法正确的是：参考答案:陶瓷多相体热性质的不同引起裂纹_陶瓷晶体的生长缺陷会导致裂纹的形成_陶瓷材料的机械损伤与化学腐蚀形成表面裂纹5.陶瓷材料中玻璃相的组成、数量与坯料的组成密切相关，而受该陶瓷的烧成工艺影响则很小。
参考答案:错误6.陶瓷的显微结构主要由生产工艺决定，与其化学组成关系不大。
参考答案:错误7.采用陶瓷生产工艺，可以制备出高质量的大理石墙地砖。
参考答案:错误8.干燥缺陷是由不均匀收缩引起的内应力造成的。
参考答案:正确9.微波干燥是以微波辐射使生坯内极性强的分子，主要是水分子运动随交变电场的变化而加剧，发生摩擦而转化为热能使生坯干燥的方法。
参考答案:正确10.采用圆形的泥浆搅拌池比采用六角形的搅拌效果好。
参考答案:错误11.注浆成型是指在石膏模的毛细管力作用下，含有一定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。
参考答案:正确12.对于普通陶瓷来说，所含的晶相越多、玻璃相越少，则强度越高。
参考答案:正确13.按照概念和用途，特种陶瓷又可进一步划分为：参考答案:结构陶瓷_功能陶瓷14.为了提高陶瓷坯料的可塑性，加入的最佳矿物原料是：参考答案:膨润土15.下列属于釉中网络形成剂的组分是：参考答案:二氧化硅16.陶瓷工业中常用的长石类型有钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。
参考答案:错误17.陶瓷材料的相变增韧主要是利用单斜相ZrO2向四方相ZrO2的转变实现的。
参考答案:错误18.多晶陶瓷材料的强度随晶粒尺寸的增大而升高。
参考答案:错误19.在釉料配方中提高Na2O或CaO的含量可使釉的熔融温度降低。
胡萝卜切片红外辐射干燥水分迁移特性研究
王相友;魏忠彩;孙传祝;张丽丽
【期刊名称】《农业机械学报》
【年(卷),期】2015(46)12
【摘要】为探究红外辐射干燥胡萝卜切片内部水分迁移特性,进行了辐射温度为60℃、切片厚度为5 mm时的胡萝卜切片红外干燥试验,并利用低场核磁共振波谱法对胡萝卜切片横向弛豫时间T2图谱进行了分析.试验结果表明,红外辐射干燥过程中自由水和半结合水的横向弛豫时间T2显著大于热风干燥;峰面积A0的衰减速度明显快于热风干燥,即干燥速率、水分变化梯度显著高于热风干燥;试验还得出了红外辐射和热风干燥胡萝卜切片的峰面积随干燥时间衰减趋势拟合方程.试验数据为进一步研究胡萝卜切片的精细化干燥和优化干燥工艺奠定了基础.
【总页数】6页(P240-245)
【作者】王相友;魏忠彩;孙传祝;张丽丽
【作者单位】山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255049;山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255049;山东理工大学机械工程学院,淄博255049;山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255049
【正文语种】中文
【中图分类】S226.6
【相关文献】
1.红外辐射干燥胡萝卜切片结构特性研究 [J], 张丽丽;王相友;魏忠彩;孙传祝
2.胡萝卜切片红外干燥特性与数学模型 [J], 王相友;张海鹏;张丽丽;孙传祝
3.基于低场核磁的马铃薯切片干燥过程水分迁移规律研究 [J],
4.远红外辐射温度对猕猴桃干燥水分迁移的影响 [J], 曾雅;刘云宏;张嘉怡;席慧涵;胡润润
5.红外辐射对胡萝卜切片脱水作用机制研究 [J], 刘玉辉;王相友;魏忠彩
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粮食干燥技术的能耗浅析翁拓;吴家正;范立;李晗【摘要】粮食干燥是一个高耗能作业,在提高干燥效率的情况下节约能源已成为粮食干燥的重要问题之一.本文综述了对流、微波、红外辐射以及低温真空干燥技术的能源消耗状况,并介绍了它们各自的干燥原理和技术特点,列举了目前国内外几种粮食干燥机的能耗状况,提出了粮食干燥的节能发展趋势.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2014(032)003【总页数】5页(P210-213,218)【关键词】粮食干燥;能源消耗;干燥效率;干燥技术;干燥原理【作者】翁拓;吴家正;范立;李晗【作者单位】同济大学机械与能源工程学院,上海200092;同济大学机械与能源工程学院,上海200092;同济大学机械与能源工程学院,上海200092;同济大学机械与能源工程学院,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TS211.4+10 引言我国作为世界上最大的粮食生产和消费国，粮食产量占世界约为1/4。
每年收获的粮食有20%属高水分，约有1亿t粮食需要干燥，采用机械化干燥不足4 000万t。
因不能及时干燥到安全水分而造成的霉变和发芽损失而造成的粮食损失量已占到了年产量的5%。
国家统计局公布的2012年国家粮食总产量为58 957万t，若按此计算，相当于损失2 950万t粮食。
若每人每天消耗0.5 kg粮食，可供1.6亿人一年的用量，这一数字是惊人的。
随着谷物收割机械化水平的不断提高，谷物收获速度显著提高，收获时间明显缩短，谷物干燥的效率也越来越受到关注。
同时粮食干燥是一个耗能很大的作业，据不完全统计，干燥1 t谷物消耗标准煤0.07 t。
如果采用常规能源干燥，仅我国谷物一项就需耗用3 000万 t以上标准煤，相当于全国总能耗的 1.5%［1］。
国外发达国家的粮食干燥机热效率较高，单位能耗一般低于4 600 kJ/kg(H2O)，而我国的粮食干燥机热效率低，单位能耗大，在6 700 kJ/kg(H2 O)左右［2］。
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,><<∂∂=∂∂trx
xMMKtM 其中，wV
RTKλ
=。对本数学模型进行了解析，得到
dterKMtt∫−
−=
0)1ln(
α)(
12∑∞=−−=n
tn
nerKα
βα，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
2 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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