随着铝合金材料的广泛应用以及我国制造业水平的不断提高,不同行业对铝合金品质的要求越来越高。在铝合金的冶炼加工过程中,温度是一个非常重要的参数,制造高性能的铝合金材料离不开对温度的精确测量与控制。铝合金器件在加工生产过程中其温度的精确控制对产品质量的把控和能源的节约均起到关键性作用。传统的测温方法(如热电偶接触法测温)已无法满足铝合金器件移动生产过程的需要,辐射测温作为一种新兴的温度测量方法被广泛应用于现代冶金工业生产加工过程中。然而,辐射测温仪器往往需要手动输入待测物体表面的发射率数值,其输入发射率数值不准确必将导致测温结果出现较大偏差。由于实际生产加工过程中器件的温度、表面氧化、表面形貌等的改变均会造成材料表面发射率数值发生变化。因此,为了提高铝合金材料的冶炼质量,精确地测量空气中铝合金在高温状态下氧化过程的发射率数据、探究其变化规律刻不容缓。本文第一章介绍了发射率的研究背景与现实意义,阐述了材料发射率的特点及其研究现状,总结了几种材料发射率测量方法、特点和本文主要研究内容。第二章对热辐射的基本理论、基本测量仪器及常见发射率测量装置的结构组成进行了详细地介绍。第三章对本研究中所使用的法向光谱发射率测量装置进行了详细地讲解,并对本研究中所采用的发射率计算方法进行了详细地阐述。本文第四章基于实验组搭建的法向光谱发射率测量装置,在623、673、723、773和823 K五个温度点,波长5-14μm范围内对铝合金6061氧化前后的法向光谱发射率进行了测量。通过测得的实验数据,探究了样品温度、氧化、波长和粗糙度等因素对其发射率分布带来的影响。实验结果表明:铝合金6061的法向光谱发射率整体上随表面温度的升高而增加,随测量波长的增加而减小,在不同波长下,温度对发射率的影响程度不同。样品表面氧化导致粗糙度增加,进而导致吸收率变大、发射率增加,氧化效应在不同温度和波长下对发射率的影响程度不同,在温度为723 K时,样品因表面氧化可使发射率最大增加0.05。铝合金6061的光谱发射率随着氧化时间的增加而增加,在温度为823 K时发射率随着氧化时间的变化可用抛物线模型很好地进行拟合。本文第五章以7系铝合金7075和7150为研究对象,采用实验组搭建的发射率测量装置测得两种铝合金在523至823 K之间、波长5-20μm范围内的法向光谱发射率数据,系统地分析了温度、波长及氧化时间等因素对两种铝合金发射率的影响。实验结果表明:铝合金7075和7150的光谱发射率均随波长的增加而减小,但在同一波长下两种合金的光谱发射率随温度的变化趋势却有很大差异,铝7075在未氧化时发射率随温度的增加会出现波动,而铝合金7150未氧化时的发射率随温度的升高而增加,成正相关关系,说明材料组分对其发射率有较大的影响。两种铝合金发射率数值均随样品氧化时间的增加而增加,当样品表面氧化膜趋于稳定后发射率数值几乎不再发生变化,说明氧化膜厚度不再增加,样品表面热辐射特性趋于稳定。