发射率,又称比辐射率、发射系数、黑度,是指物体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力的比值。它是物体的一项热物性参数和重要基本特征,在农业、民用工业、军事工业、航空航天等领域中有非常重要的参考和应用价值。但是由于影响发射率大小的原因有很多,如温度、波长、发射角、物体材质、表面状态等等,对发射率的精准测量一直是一项难题。迄今为止,科研工作者们提出了很多测量方法,设计了多种测量装置,但由于测量条件与要求的多样性,没有哪种方法或装置在发射率测量领域占有绝对主导地位。因此,提供更多的关于发射率测量的理论方法和实验数据十分必要。随着金属材料在各个领域的广泛应用,其产品纯度和质量越来越受到人们的关注和重视。对温度的精准控制和测量在金属的生产制造过程中至关重要,并直接影响了最终产物质量。而在实际生产中,金属材料时常处于移动状态且表面状态很不稳定,传统的接触测温法并不适用,多数金属材料采用辐射测温法进行温度测量。由于金属材料的加工生产过程始终在空气中进行,其表面不可避免地会发生氧化反应,并产生一定厚度的氧化膜,对其发射率大小造成影响。因此,复杂环境下发射率的精准测量十分关键。本文在第二章中介绍了一种用于测量发射率的实验装置,对其构造和测量原理进行了详细说明,并分析了影响发射率测量的各种因素。在第三、四、五章,利用该实验装置,在波长为1.5μm,温度范围为800-1100K的条件下对弹簧钢65Mn、黄铜H85和镍铬合金Cr15Ni60进行了发射率测量,对发射率变化过程中的共振峰位置及成因进行了分析说明,研究了其发射率随加热时间、温度、加热时间-温度的变化,针对这些变化规律与走势,本文建立了11种发射率随加热时间、温度变化的拟合模型,2种发射率随加热时间-温度变化的拟合模型,并通过比较拟合结果,最终筛选出了最能体现发射率变化规律的拟合函数。结合实验得到的发射率数据,计算出了由表面氧化带来的发射率测量误差和因此导致的温度测量误差。弹簧钢65Mn、黄铜H85和镍铬合金Cr15Ni60这三种材料均是生活中常见的重要材料,在各个领域都有广泛应用,它们的光谱发射率数据十分缺乏,只有在少量文献中可以看到。本文的工作补充了这些测量数据。本文对这些材料的光谱发射率和氧化膜的关系的讨论,发射率随加热时间和温度的变化规律的研究,由氧化膜带来的温度测量误差的计算为相关的理论和实验研究提供了可靠参考,对工业生产和实际应用具有重要的意义。