核电厂发生失水事故时,锆合金管的温度会快速上升,在高温蒸汽中不断氧化直至脆化,最终可能破裂而导致核燃料泄露。发射率作为一项重要的热物理参数,在锆合金管非接触测温的准确性以及事故情况下的快速散热方面具有重要意义。目前锆合金管国产化正处于研制阶段,国内缺少对其发射率的系统性测量与研究,而现有的发射率测量装置多用于测平面目标,且测量环境要求较高,不适用于对锆合金管发射率的测量。本文设计并实现一套针对锆合金管氧化过程中的波段发射率测试系统,并利用傅里叶变换红外光谱仪对其氧化过程中的光谱发射率进行研究。本文针对氧化膜与测试环境对锆合金管发射率的影响进行了理论研究,使用热电堆红外传感器,推导一种以基准管为参考黑体的能量递推法测量锆合金管的波段发射率,测量波长为4～12μm。根据锆合金管失水事故时的情况,设计了一套可以提供高温蒸汽环境的模拟试验平台,并针对其造成的复杂测试环境为探测器设计了减小背景辐射、斜入射辐射及水汽等影响的特殊结构,实现锆合金管氧化过程中波段发射率的测量。对测试用到的黑体炉、传感器及基准管等进行了标定试验,利用黑体能量等效法以及红外光谱仪校准法验证了发射率测量的准确性。最终,分别在不同温度下蒸汽环境定温氧化过程中和350～800℃空气环境升温过程中测量了SZA 4、SZA 6以及ZIRLO三种锆合金管的波段发射率,测量不确定度为3.16%。此外,本文利用标定后的傅里叶变换红外光谱仪测得了三种锆合金管分别在400℃、500℃以及600℃下空气环境热氧化100 min过程中4～12μm的光谱发射率。结果表明,在氧化达到一定程度时,光谱发射率会在波长上出现振荡现象,且振荡极值随氧化时间增加向长波方向偏移等,结合锆合金管的氧化过程并利用薄膜干涉模型对规律进行了研究。