远红外材料的选择结构性能粉体和配比1红外陶瓷材料分类特性.PDF

远红外材料的选择、结构性能、粉体和配比 具有吸收和发射远红外线功能的材料称为远红外材料（far-infrared material）。由 常规纤维、织物中添加远红外材料制得的具有高效吸收和发射远红外线功能的纤维和织物， 前者称为远红外纤维，后者称为远红外织物。 具有远红外辐射功能的纤维或织物，不仅能吸收太阳光或人体等辐射来的远红外线， 而使自身温度升高；而且在绝对零度以上任何温度时能发射出波长和频率与其温度相应的 远红线。由远红外纤维和远红外织物做成的服装，正是通过高效吸收和发射远红外线来实现 冬季服装的积极保暖功能；并兼有促进血液循环、调节新陈代谢、减小人体内水分子缔结度、 改善微循环系统、提高细胞活性的保健功能。 远红外材料是远红外纺织品中起主要作用的物质，它的合理选择、混配、颗粒微细化、用 量、加工方法是开发远红外纺织品成败的关键。无论是热效应还是理疗保健作用，都要求与 生物体本身的吸收特性相匹配的远红外辐射，才能取得最佳的效果。 1、 红外陶瓷材料分类、特性与用途 红外陶瓷材料可以区分为①氧化物陶瓷材料；②氮化物陶瓷材料；③碳化物陶瓷材料； ④硅化物陶瓷材料；⑤硼化物陶瓷材料。 （1）氧化物陶瓷材料——氧化物陶瓷材料是以氧化物制成的材料。氧化物陶瓷材料 的原子结合要以离子键为主，存在部分共价键。具有很高的熔点，良好的电绝缘性，优异的 化学稳定性和抗氧化性。常见的氧化物有MgO、Al O 、TiO 、SiO 、C O 、Fe O 、MnO 、ZrO 、BaO、 2 3 2 2 2 3 2 3 2 2 莫来石等。 （2）氮化物陶瓷材料——氮化物陶瓷材料是抗腐性能优异的耐高温工程陶瓷。常见 的氮化物有BN、AlN、Si N 、ZrN、TiN 等。 3 4 3 （） 碳化物陶瓷材料——碳化物陶瓷材料通常是 SiC、B C、TiC、WC、ZrC、C C 、 4 3 2 TaC 等碳化物以及它们的复合材料。主要特性是有高熔点和高硬度，还具有良好的导电性和 导热性，以及化学稳定性。 4 3 （）硅化物陶瓷材料——在绝大多数硅化合物中，硅原子以 SP 杂化形成 4 个单键。 常见的硅化物有TiSi 、MoSi 、WSi 等。 2 2 2 （5）硼化物陶瓷材料——利用金属和元素硼的直接化合反应，或用金属铝 （或碳）还 原金属氧化物和三氧化二硼的混合物，可以制得金属的硼化物，如二元硼化物： MgB 、TiB 、ZrB 、CrB 、Mg B 、ZrB 、BaB 等。金属硼化物具有高熔点、高硬度、高的热稳定性和化 2 2 2 2 3 2 6 6 学稳定性等。 传统陶瓷材料主要是天然硼酸矿物的烧结体，而新型陶瓷材料除氧化物外还有氮化物、 碳化物、硅化物、硼化物、砷化物等。新型陶瓷材料不仅具有硬度高、强度高、重量轻、耐磨、耐 高温、耐腐蚀等特点，还具有绝缘、导热性、热敏性、压电性、吸湿性、抗 性、磁性以及吸收 X、中子射线、吸收和反射紫外线、放射远红外线等性能。 二、远红外陶瓷材料的选择依据 不同种类的红外材料具有不同的远红外线吸收和发射功能。红外辐射可以粗略地分为高 效红外辐射体、远红外辐射体和低效红外辐射体。陶瓷属于选择性辐射体，是制备远红外辐 射体的最佳材料。远红外物质选择的基本依据是： （1）尽量选择在常温下吸收峰与人体皮肤辐射的峰值波长相匹配的远红外物质。 人体是一个远红外吸收体，对远红外的主要吸收波长约为 7～14µm，人体也是一个天 然的红外辐射源，主要辐射波长为6～20µm；人体的正常体温为36.5℃，人体皮肤远红外 辐射的最大波长 λm＝9.3603µm，就是说人体对于波长 λ＝9.3603µm 的远红外吸收最强。 因此，选择远红外物质应尽量选用在常温下吸收峰也在 λ＝9.3603µm 附近的远红外辐射材 料。 （2）为提高远红外纺织品的全辐射通量密度，应选择辐射