红外辐射材料是一种能够提高辐射传热效率的材料,在高温节能领域具有广阔的应用前景。现阶段,对于红外辐射节能材料的研究主要集中在非氧化物体系和氧化物体系材料。非氧化物体系材料在较宽的波段具有较高的红外发射率,但是其耐高温抗氧化能力较差,很难在高温氧化氛围下长期稳定服役。因此,本论文将氧化物体系材料作为研究的焦点。通过对比各种氧化物体系红外辐射材料的优缺点,本论文以钙钛矿型红外辐射材料为研究对象,通过掺杂的方式,对其近红外和3-5μm波段的红外辐射性能进行了研究,并揭示了掺杂提升其红外辐射性能的物理机制。随后将获得的短波段具有高发射率的红外辐射材料制备成涂层,对其红外辐射性能进行了表征,并对其节能效果作出了评价。1.通过固相烧结的方式获得了Ca2+掺杂La FeO₃基红外辐射材料,研究了Ca2+掺杂量对样品红外辐射性能的影响,并揭示了Ca2+掺杂提升LaFeO₃基材料红外发射率的物理机制。发现Ca2+掺杂可显著提高LaFeO₃基材料在0.76-2.5μm和3-5μm波段的红外发射率。当Ca2+掺杂浓度x=0.1时,LaFeO₃基材料在0.76-2.5μm和3-5μm波段的的红外发射率ε取得最大值,分别为0.88和0.90。Ca2+的引入,使得LaFeO₃基红外辐射材料的吸收光谱由可见光区域（0.59μm）拓宽至中红外区域（12.4μm）,增加了材料的红外吸收范围,从而提高了LaFe O₃的红外辐射性能。2.通过采用Ca2+替代LaCrO₃中的La3+,制备了LaCrO₃基红外辐射材料。并研究了Ca2+掺杂量对样品的红外辐射性能的影响,进而给出了掺杂致使样品红外发射率提高的原因。研究发现Ca2+掺杂可有效提高LaCrO₃基材料在0.76-2.5μm和3-5μm波段的红外发射率。当Ca2+掺杂浓度x=0.2时,LaCrO₃基红外辐射材料在0.76-2.5μm和3-5μm波段的的发射率ε取得最大值,均为0.94。Ca2+的掺杂拓宽了LaCrO₃的吸收光谱,使得其吸收光谱由可见光范围延伸至近红外波段（0.58→3.9μm）,从而增强了LaCrO₃的红外辐射性能。3.通过固相烧结的工艺制备了La0.8Ca0.2Al1-xCrxO₃红外辐射材料,并研究了不同Cr元素掺杂量对样品的红外发射率的影响,通过能带计算揭示了其发射率提高的物理机制。研究表明仅需少量的Ca-Cr共掺即可获得优异的红外辐射材料。当Cr元素掺杂量x=0.1时,样品在近红外和3-5μm波段发射率取得最优值,均为0.91。通过第一性原理,明确了Ca-Cr共掺对LaAlO₃红外发射率影响的物理机制,即Cr元素的引入,降低了样品材料的禁带宽度（3.35eV→0.11eV）,增大了自自由载流子浓度,提高了自由载流子吸收,从而提升了样品材料的红外辐射性能。4.为检验所制备红外辐射材料的节能效果,本论文以La0.8Ca0.2Al0.9Cr0.1O₃为红外辐射基料制备了钙钛矿型红外辐射涂层。测得涂层在近红外和3-5μm波段的红外发射率,分别为0.90和0.89。通过高温红外辐射炉对其高温辐射性能进行了评价,发现涂层在高温下具有升温速率快,热平衡温度高的优点。借助烧水试验对涂层的节能效果进行了评价,研究表明高发射率涂层可有效强化辐射换热,提高热量利用效率,加快水的升温速率（0.44℃/s→0.76℃/s）,缩短了加热时间（161s→104s）,实现了35.4%的节能效果。本研究中所采用的钙钛矿型红外辐射材料具有耐高温、抗氧化、近红外和3-5μm波段红外发射率高的优点,有望应用于高温红外节能领域,为我国的高温节能做出一定的贡献。