红外无损检测是一种很常用的检测手段,它要求被检测物体表面有较高的可见光吸收率和红外热像仪工作波段的红外发射率,应对低发射率的金属检测面(如大部分金属的表面)要在被检测金属表面喷涂水溶性黑漆,但喷涂油漆工艺繁琐,还会对试件造成破坏。故本文旨在研制一种吸光度大、反射率低、红外发射率低的黑色薄膜来代替黑色油漆。本文以聚乙烯醇(PVA)为主要成膜物质,炭黑为增黑剂,聚乙二醇600(PEG)为接枝剂,甘油为增塑剂,淀粉为增强剂,制备用于红外无损检测的黑色薄膜。本文的主要研究内容和结果如下:(1)本文采用聚乙二醇改性氧化炭黑的方式制备改性炭黑。在制备过程中采用单因素实验对制备出的炭黑分散液进行吸光度分析,结果表明超声时间、接枝剂聚乙二醇、过氧化氢的量对炭黑分散液的吸光度均有影响,超声为3h、过氧化氢为2ml、聚乙二醇为2ml时,分散液的吸光度最大;对炭黑稳定性进行研究,结果表明改性组分散液稳定性很高,未改性组炭黑会出现分层现象。(2)本文使用采用分步添加法制备了炭黑/聚乙烯醇薄膜。在成膜过程中使用响应面的方法,以PVA、甘油、聚乙二醇、炭黑、淀粉的量为因素,以拉伸强度和伸长率为响应值,得出制备薄膜的优化工艺条件为甘油1.42ml、炭黑为2.14g、PVA为14.24g、聚乙二醇为2.31ml、淀粉为0.45g,在此条件下拉伸强度可达23.786MPa。(3)最后对薄膜的光学性能与微观性能进行测试与表征,结果表明黑膜的反射率低于黑漆,吸光度大于黑漆,光学性能分析确定黑膜可以代替黑漆。把黑膜的红外无损检测图与黑漆进行对比,发现黑膜达到了与黑漆一样的检测效果,两者对缺陷轮廓的描述都比较清晰。通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对黑色薄膜进行表征。扫描电镜结果显示,薄膜表面较平整,炭黑分散均匀,团聚颗粒较少。傅里叶红外表明,薄膜中波长1714cm-1出现了羰基,波长在3259cm-1处变宽说明出现了氢键,说明改性后的薄膜化学稳定性增强。经热重对薄膜的热稳定进行分析,可得薄膜的热稳定性提高,结晶度增大。