[发明专利]面源黑体及其制备方法和装置

说明书

本发明涉及一种面源黑体及其制备方法和装置，所述面源黑体包括铝合金基体以及层叠复合于铝合金基体任一表面的氧化铝层和辐射层；其中，以质量分数计，铝合金基体由6%‑8%的Si、0.4%‑0.6%的Fe、0.2%‑0.3%的Mg、0.04%‑0.07%的Mn、0.07%‑0.12%的Cr、0.09‑0.11%的Er、0.04‑0.06%的Pr以及余量的铝和不可避免的杂质组成。本发明的面源黑体中，由所述配方组成的铝合金基体具有优异的导热性能和耐腐蚀性能，所以，本发明的面源黑体能够同时具有优异的温度均匀性、稳定性以及发射率，进而，应用于面源黑体的装置中时，可以有效提高其使用效果和使用寿命。

技术领域

本发明涉及红外技术领域，特别是涉及面源黑体及其制备方法和装置。

背景技术

面源黑体作为红外谱段的标准辐射源，广泛应用于红外遥感器、热成像仪等面源黑体装置的标定中，并随着红外技术的发展，其应用领域越来越广泛。

面源黑体由铝基体以及涂覆于铝基体表面的涂层构成，温度均匀性、稳定性以及发射率是评价面源黑体品质的关键性能指标。其中，涂层的材料和面粗糙度决定面源黑体的发射率，铝基体的性能则直接影响面源黑体的温度均匀性和稳定性。传统面源黑体主要针对涂层开展了大量的研究，有效提高了面源黑体的发射率，而关于铝基体的研究较为缺乏，所以传统的面源黑体在具有优异发射率的同时，难以兼顾温度均匀性和稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种面源黑体及其制备方法和装置，所述面源黑体同时具有优异的温度均匀性、稳定性以及发射率，且成本低，应用时能够进一步提高面源黑体装置的使用效果和使用寿命。

本发明提供的面源黑体包括铝合金基体以及层叠复合于所述铝合金基体任一表面的氧化铝层和辐射层；其中，以质量分数计，所述铝合金基体由6%-8%的Si、0.4%-0.6%的Fe、0.2%-0.3%的Mg、0.04%-0.07%的Mn、0.07%-0.12%的Cr、0.09-0.11%的Er、0.04-0.06%的Pr以及余量的铝和不可避免的杂质组成。

在其中一个实施例中，所述铝合金基体中Fe与Mg的质量比为1.7:1-2.3:1。

在其中一个实施例中，所述铝合金基体中Fe与Cr的质量比为4.8:1-5.2:1。

在其中一个实施例中，所述铝合金基体中Fe与Mn的质量比为9.8:1-10.2:1。

本发明还提供一种所述面源黑体的制备方法，包括以下步骤：

制备铝合金基体；

于所述铝合金基体的任一表面制备氧化铝层；以及

于所述氧化铝层上制备辐射层，得到面源黑体。

在其中一个实施例中，制备铝合金基体的步骤包括：

将原料熔炼成合金液并进行精炼除气；

将经过精炼除气处理的所述合金液浇注成铸锭，并将所述铸锭压铸成预制件；以及

将所述预制件进行时效处理，得到所述铝合金基体。

在其中一个实施例中，进行精炼除气的步骤中，温度为700℃-710℃，时间为10分钟-20分钟。

在其中一个实施例中，进行精炼除气的步骤中，通入的气体为氮气，精炼剂加入量为所述合金液的质量的0.05%-0.15%。

在其中一个实施例中，将所述预制件进行时效处理的步骤中，温度为120℃-160℃，时间为2小时-12小时。

本发明还提供一种面源黑体装置，所述面源黑体装置包括所述的面源黑体。