초록 ▼

대표적인 세라믹스인 Alumina(Al?O?), Zirconia(ZrO?), Silicon-Nitride(Si?N?) 및 Silicon-Carbide(Sic)에 대하여 다음실험을 하였다. 1) 온도 300K∼700K 에서 파장 0.4∼13㎛의 확산반사율 측정 2) 온도 300K일때 파장 0.4∼32㎛의 수직반사율 측정 3) 온도 500K, 600K, 700K에서 파장 0.5∼20㎛의 수직 반사율 측정 실험결과 Alumina(Al?O?) 및 Zirconia(ZrO?) 는 파장 8㎛ 이하의 단파장영역에서 반사성이

대표적인 세라믹스인 Alumina(Al?O?), Zirconia(ZrO?), Silicon-Nitride(Si?N?) 및 Silicon-Carbide(Sic)에 대하여 다음실험을 하였다. 1) 온도 300K∼700K 에서 파장 0.4∼13㎛의 확산반사율 측정 2) 온도 300K일때 파장 0.4∼32㎛의 수직반사율 측정 3) 온도 500K, 600K, 700K에서 파장 0.5∼20㎛의 수직 반사율 측정 실험결과 Alumina(Al?O?) 및 Zirconia(ZrO?) 는 파장 8㎛ 이하의 단파장영역에서 반사성이 현저하고 Silicon-Nitride(Si?N?) 및 Silicon-Carbide(SiC)는 파장 0.45∼13㎛에서 확산반사율이 아주 적다. 또 모든 시료는 파장 8㎛이상의 장파장 영역에서 흡수대의 존재에 의한 수직반사율이 상승되었다. 확산반사율 및 수직 반사율의 측정 결과를 4유속모델이론을 사용하여 정리한 결과, 취급하기 어려운 시료의 반토과성 파장영역에서 흡수계수, 산란계수, 굴절율의 값을 확실히 알수 있었다. 또 수직반사율의 측정결과를 고체격자진동에 의한 분산식을 이용하여 온도의 영향을 함수로 나타내었다. 따라서 임의의 온도 및 파장에서 열복사성질의 계산이 가능하였으며 계산 결과, 파장 0.5∼20㎛ 및 온도 290∼700K에서 적용이 가능하였다. 3종류의 Alumina-Silica계 섬유질단열재를 온도 293K, 723K에서 반사율 및 투과율을 분광실험으로 구하고, 4유속모델을 사용하여 단색감쇄계수 및 산란 Albedo를 산출하였다. 복사에 대한 확산근사가 성립하는 경우에 대하여 이들값을 사용하여 온도 273∼800K 범위에서 복사유효열전도율을 추정하였다. 이것과는 별도로 373K에서 773K범위의 정상전열실험결과에서 얻은 복합유호전도율값과 전도 전열모델을 사용하여 복사유호열전도율을 구하고 양자를 비교한 결과 좋은 결과를 얻었다.

Abstract ▼

In this study, radiation properties of ceramic materials were tudied experimentally. The obtained results are summerized as follows : 1) Radiation properties of ceramics depend sensitively on wavelength. The temperature dependencies of the spectra are negligibly small. The quantitative treat

In this study, radiation properties of ceramic materials were tudied experimentally. The obtained results are summerized as follows : 1) Radiation properties of ceramics depend sensitively on wavelength. The temperature dependencies of the spectra are negligibly small. The quantitative treatment of the properties can be made by the three models: the model for the properties of white ceramics at the shorter wavelengths, the model for the properties of black ceramics at the shorter wavelengths, and the model for the properties of white and black ceramics at eh longer wavelengths. 2) In the case of white ceramics, scattering and semi-transparent properties are the dominant features at shorter wavelengths. The properties are represented by refractive index, absorption coefficient and scattering coefficient in a 4 flux model of isotropic scattering. 3) In the case of black ceramics, specular surface reflection dominates the radiation properties at shorter wavelengths. The properties are represented by the optical relative dielectric constant. 4) At wavelengths longer then 10㎛, radiation properties of every ceramic are not affected by the non-homogenous structure. Strong absorption of lattics vibration is the dominant feature in the region. The behaviors of optical constants in the region are described by a dispersion formula in a ciassical theory of dielectric crystals. 5) Radiation properties of ceramis can be formulated as functions of wavelength. Various properties of radiation heat transfer are readily calculated by them. The the thickness of the ceramic is an important factor for the radiation estimation. In this study describes one paaroach to predicting radiative heat flex in fibrous insulation coefficents and scattering albedo in the wavelength range 1.5<λ<27㎛ at 293K and 723K for three dinds of commercial fibrous insulations composed of Al?O? and SiO? were determinde from results of optical transmission and reflection measurements and the 4 flux radiative transfer calculation. Extinction coefficients of radiative transfer in the temperature range 350∼800K were predicted form the spectral optical properties in the case where the radiative heat flux can be calculated according to Fourier's lqw. The radiation extinction coefficients were obtained from effective thermal conductiveities in vaeuun in the temperature range 350-773K as measured by the conductionform of thermal conductivity was predicted by the guarded hot plate method, where the conduction heat transfer model earlier proposed by the authors. The radiation extinction coefficients obtained by heat transter experiments were compared with the predicted ones, and quantitative agreement wasobtained.

목차 Contents

• 1. 서 론...12
• 2. 고온구조용세라믹스재료의 광학실험...12
• 2.1 시료...12
• 2.2 실온하의 측정...12
• 2.2.1 수직반사율...12
• 2.2.2 확산반사율...14
• 2.2.2.1 표준면의 반사율 측정...14
• 2.2.2.2 시료의 확산반사율 측정...14
• 2.3 고온하의 측정...17
• 2.3.1 수직반사율...17
• 2.3.2 확산반사율...20
• 3. 실험결과...20
• 3.1 실험결과...20
• 3.1.1 시료의 전자현미경 사진...20
• 3.1.2 실온하의 측정결과...23
• 3.1.3 고온하의 측정결과...26
• 3.2 수치해석...35
• 3.2.1 확산반사율의 수치해석...35
• 3.2.1.1 4유속모델이론(4 Flux model theory)...35
• 3.2.1.2 4유속모델이론의 간략화...38
• 3.2.2 4유속모델이론에 의한 확산반사율의 이론해석 및 결과...38
• 3.2.3 분산식에 의한 수직반사율의 수치해석 및 결과...38
• 3.2.4 흡수계수 및 산란계수의 파장영향...41
• 3.2.5 흡수계수의 온도영향...45
• 3.2.6 분산식파라메타의 온도영향...45
• 3.2.7 열목사물성치의 계산...47
• 3.2.8 결과의 적용범위...47
• 3장의 결론...47
• Appendix...53
• References...54
• 4 섬유질단열재의 단색복사물성특성과 복사전달에 관한 감쇄계수추정...55
• 4.1 실험...55
• 4.1.1 시료의 물리적 특성과 화학성분...55
• 4.1.2 실험장치...58
• 4.1.3 실험방법...58
• 4.1.3.1 부과율측정...58
• 4.1.3.2 반사율측정...61
• 4.1.3.3 고온하의 부과 반사율 측정...63
• 4.2 결과...63
• 4.2.1 단색복사물성의 결정...63
• 4.2 정상법전열실험...71
• 4.3 전열실험결과에서 평균감쇄수의 산출...71
• 4.3 고찰 및 결과...74
• 4.3.1 단색감쇄계수에서 평균감쇄계수의 산출...74
• 4.3.2 실온하의 평균감쇄계수에 대한 검토...75
• 4장의 결론...78
• References...80
• Appendix...81