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目 录1

第一章绪论1

第一节红外线的发现和发展1

一、红外辐射及其发现和发展1

二、红外辐射波谱和性质3

第二节红外陶瓷及其分类方法5

一、按应用形式和材料特征分类5

二、按材料形态分类7

三、按材料结构形式分类8

第三节红外辐射陶瓷10

第四节透红外陶瓷材料12

一、透红外玻璃材料12

二、透红外多晶陶瓷材料13

第二章红外辐射原理及相关理论14

第一节辐射量的基本概念14

一、基本辐射量15

二、光谱辐射量19

三、光子辐射量21

第二节 吸收比、反射比和透射比21

一、吸收比、反射比和透射比的基本概念22

二、反射率、吸收率和透射率24

三、吸收系数与衰减系数25

第三节产生辐射的经典物理模型27

一、自由电子模型27

二、谐振子模型28

三、阻尼振子模型29

四、振子的耦合31

第四节基尔霍夫定律31

一、黑体模型33

第五节黑体和普朗克定律33

二、黑体辐射的量子模型和普朗克辐射定律34

三、用光子数表示的普朗克公式37

四、普朗克公式的近似38

第六节维恩位移定律38

一、维恩位移定律38

二、黑体的最大发射本领39

第七节斯忒藩－波耳兹曼定律39

第八节黑体辐射的简易计算方法41

一、黑体的辐射函数表41

三、其他的黑体辐射关系式53

二、近似公式计算法53

第九节发射率和实际物体的热辐射58

一、发射率的定义58

二、朗伯辐射体的发射率60

三、实际物体的发射率62

第十节辐射热传递的基本原理65

一、兰贝特定律65

二、黑体表面间的辐射换热67

三、角系数的确定方法68

四、灰体之间的辐射换热71

第三章红外辐射与各种物质的相互作用75

第一节分子的红外光谱学基础75

一、分子的结构和能级75

二、分子红外光谱的形成和产生条件76

三、双原子分子的红外光谱79

四、多原子分子的红外光谱86

五、光谱线的展宽89

第二节 固体的红外光谱基础91

一、固体的结构92

二、固体中电子的能带和运动93

三、晶格振动与能量交换95

四、固体的本征吸收和晶格振动吸收96

五、半导体的吸收原理97

第三节红外辐射在固体介质中的传输98

一、基本电磁原理99

二、辐射的反射和折射100

三、辐射的吸收、色散和散射104

四、辐射的透射109

第四章红外辐射陶瓷112

第一节红外辐射陶瓷的种类112

一、红外辐射陶瓷粉体的制备工艺113

第二节红外辐射陶瓷的制备工艺113

二、红外辐射陶瓷块体的制备工艺136

三、红外辐射陶瓷涂料和薄膜的制备工艺152

第三节高效率红外辐射陶瓷159

一、高效率红外辐射陶瓷的种类159

二、碳化硅系列红外辐射陶瓷161

三、低膨胀红外辐射陶瓷166

四、过渡元素化合物系列红外辐射陶瓷172

五、其他系列红外辐射材料180

第四节选择性红外辐射陶瓷182

一、含锆氧化物陶瓷系列183

二、铝硅酸盐系列189

三、釉质系列194

四、钒钛黑瓷类198

五、其他系列199

第五节低发射率材料199

一、低发射率材料的发展和种类199

二、低发射率涂层材料201

三、低发射率薄膜材料209

一、单晶透红外材料213

第一节透红外陶瓷材料的种类213

第五章透红外陶瓷材料213

二、多晶透红外陶瓷材料214

三、玻璃态透红外材料214

第二节透红外陶瓷材料的基本制备工艺218

一、晶体熔体生长工艺218

二、晶体液体生长工艺222

三、晶体热煅工艺222

四、陶瓷块体常压烧结工艺224

五、陶瓷块体的热压工艺225

六、陶瓷块体的热等静压工艺226

七、薄膜化学气相沉积工艺228

八、薄膜的物理气相沉积工艺231

九、薄膜喷涂技术233

十、热压CVD工艺235

第三节半导体透红外材料236

一、单体单晶半导体透红外材料236

二、化合物半导体透红外材料251

第四节氧化物透红外材料276

一、单一氧化物透红外材料277

二、复合氧化物透红外材料299

第五节 氟化物透红外材料312

一、氟化镁透红外材料314

二、氟化钙透红外材料317

三、氟化钡透红外材料320

四、氟化锶透红外材料320

五、氟化镧透红外材料322

第六节玻璃态透红外材料323

一、石英玻璃透红外材料323

二、硫属化合物玻璃透红外材料329

一、发射率的测量331

第一节 材料基本红外参数的测量331

第六章 红外陶瓷基本性能的测量与评价331

二、反射率的测量341

三、透射率的测量343

四、吸收率的测量344

第二节材料红外光谱测量的基本设备346

一、单色仪346

二、红外辐射计349

三、红外分光光度计352

第三节 陶瓷材料红外光谱的测量和红外性能的评价357

一、材料红外光谱曲线的测量358

二、材料红外性能的评价361

第四节 材料光学性能的测量与评价362

一、折射率的测量362

二、色散的测量365

三、光吸收系数的测量367

第五节 材料热学及力学性能的测量与评价369

一、热膨胀系数的测量370

二、热导率的测量372

三、密度的测量375

四、机械强度和硬度的测量375

五、弹性模量的测量378

六、熔点的测量379

第七章红外陶瓷材料的应用381

第一节红外陶瓷材料在民用领域的应用381

一、红外加热与干燥381

二、红外辐射调制加工食品393

三、红外生理保健和红外医疗395

四、红外辐射处理水质397

五、红外测温399

六、红外报警器404

七、红外遥感407

八、红外光谱分析仪器411

九、其他的红外应用技术417

第二节红外陶瓷材料在军事领域中的应用419

一、红外武器装备的种类和特点420

二、红外伪装技术424

三、红外陶瓷材料在红外光学元件中的应用432

第三节红外陶瓷的未来发展趋势439

一、红外陶瓷材料性能和应用的发展趋势439

二、红外陶瓷制备工艺的发展趋势442

参考文献446