微波加热及其在陶瓷材料中的应用

微波加热制造陶瓷材料是近几年才开始应用于陶瓷材料研究与制造的最新技术。本文介绍了有关微波加热制造陶瓷材料的研究现状及重要成果，提出辽一技术进一步研究和推广应用亟待解决的问题。     

微波加热碳化硅

主要研究了碳化硅的质量对微波加热升温速度的影响。结果表明,碳化硅试样的质量过大或过小,其平均升温速度均较小,只有当试样质量在某一适当范围内,平均升温速度可达最大值;同时.还表明,在低温阶段,碳化硅试样质量越小,升温越快,高温阶段,质量越小升温越慢。     

陶瓷微波加热过程模型研究

建立了ＴＦ１０Ｎ单模微波烧结腔中陶瓷同波烧结加热过程的有限元数学模型，并对小尺寸圆柱形和长方柱形氧化铝陶瓷试体分别用二维轴对和二维模型进行了加热过程的数值模拟，所得结果能基本准确地反映实际过程，文中还讨论了材料物性参数，介电损耗因子、热导率等对加热过程的影响作用。     

物料性质和大小对其在窑内加热升温过程的影响

依据传热原理,建立了物料颗粒在投入窑内加热时升温过程的简化数学模型,用有限差分隐式格式推导了节点方程,并用高斯-赛代尔迭代法进行了编程数值求解。在计算机上模拟研究了物料颗粒在窑内的加热升温过程,探讨了颗粒大小及性质对加热升温过程的影响。研究结果对认识物料在窑内加热升温特性有一定积极作用,也为下一步的深入研究打下了基础。     

微波加热在陶瓷领域中的应用

本文对微波加热和常规加热进行了对比，分析了微波加热在陶瓷领域中应用时优于常规加热的特性，看重介绍了微波烧结陶瓷和微波焊接陶瓷技术的发展与近况。     

微波加热技术的发展概况

本文概括介绍了微波加热的原理、特点及陶瓷工业中的应用,并提出了微波加热技术今后的研究方向。     

微波辅助加热技术的应用及现状

微波辅助加热是一种比微波加热更有优势、应用更广的新型加热技术，它解决了微波加热带来的一系列问题；笔者简要介绍了微波辅助加热的基本原理、特点以及目前的设备，分析了微波辅助加热存在的不足及一些建议。     

Mechanism of Microwave Heating of Zeolite A

The mechanism of microwave heating of A zeolite was studied by comparing the heating properties, cation distributions and dielectric properties of 3A, 4A and 5A zeolites. It was easy to heat hydrated 4A zeolite to a glowing (melting) temperature by microwave (2.45 GHz) radiation from room temperature but was difficult to heat the same zeolite with little hydration. When 4A zeolite was preheated to 120°C, it could be easily heated by microwave radiation. However, 3A zeolite was not heated by microwaves under the above condition used for 4A zeolite. 3A zeolite with little hydration at room temperature could not be heated by microwaves but could be heated after hydrating it to 5 H₂O per unit cell (puc) or preheating 3A to 254°C. 5A zeolite could not be heated at all. The easiness of microwave heating was in the order of 4A < 3A 5A. There are differences in the cation distribution among these zeolites, i.e., 5A zeolite has no cations on the 4- and 8-membered oxygen ring sites but the other two have. It was expected from dielectric properties reported so far that the cation on 4-ring site can absorb microwave at <450°C with a higher efficiency but cations in other locations are ineffective for absorption. The following mechanism for the microwave heating was proposed: In the initial period, the hydratedzeolite absorbs the microwaves through its adsorbed water and its temperature rises. The adsorbed water completes desorption by ca. 400–470°C. In this temperature range the zeolite begins to absorb microwaves and the absorption efficiency becomes high with increasing temperature. When zeolite reaches 450–500°C thermal runaway starts. 5A zeolite cannot reach thermal runaway conditions because of absence of cation on 4-ring site. The adsorbed water plays the role of preheating agent in the initial period of microwave heating. Its role, however, can be substituted by other ways, e.g., preheating by conventional heating.     

微波介电热效应在化学合成中的应用

介绍微波介电热效应原理及其在化学合成中的应用.利用微波介电热效应不仅能加快化学反应速度,缩短反应时间,而且还能合成出一些新的化合物.     

微波辐射制备复合陶瓷减水剂的研究

采用微波法合成了腐殖酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物减水剂,研究了减水剂单体配比、pH值以及加入量对陶瓷减水效果的影响,并对其机理进行了探讨.     

频率和功率对轮胎微波加热的影响

在双波导入射功率均为5 k W时,分别对(915±25)MHz频率范围和925 MHz频率时的双波导不同功率分配下的微波加热效率以及轮胎温度场分布进行了模拟。结果表明:微波加热效率随微波频率的变化呈类似于正/余弦曲线波动,在微波作用频率为925 MHz时,微波加热效果最好;双波导功率分配越趋近于一致,微波加热效率越高,轮胎温度场分布越均匀。     

钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究

为了研究钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能,制备了全石型、粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型4种沥青混合料,采用热常数分析仪和矢量网络分析仪测试了沥青混合料的热参数和电磁参数,利用热电偶温度传感器和红外测温仪测试了沥青混合料的温度分布,并对比分析了COMSOL软件数值模拟温度场与试验温度分布;最后,采用三点弯曲破坏试验评价了沥青混合料的自愈合性能。结果表明:4种沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能,会对沥青混合料的加热速率产生一定影响;钢渣的掺入大大提高了沥青混合料的微波加热性能,且3种钢渣沥青混合料中粗石细钢型表现出较好的加热均匀性;COMSOL软件能够较好地模拟沥青混合料在微波加热下的温度分布;相比于全石型沥青混合料,粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型沥青混合料的自愈合性能分别提高了1.11倍、1.14倍、1.11倍,钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能。     

苯酚作用下竹粉微波液化的工艺研究

以苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用微波加热的方式对竹粉进行了液化处理,探讨了酚／竹固液比、催化剂用量、反应时间等因素对液化的影响。结果表明,当微波功率为500W、酚／竹固液比为4：1、浓硫酸为8％、液化温度为150℃、反应时间为8min时,液化效果最优,所得产物的残渣率仅为O．289％。采用红外光谱对竹粉液化前后官能团变化进行了分析,结果表明,经过苯酚液化后芳环被引入到竹粉的分子结构中。     

MgO-CeO2二元系复相陶瓷的微波介电性能研究

采用传统固相法制备了xMgO-yCeO2[摩尔百分比(mol％):x:y=1:1、1:2和2:1]二元系微波介质陶瓷,并研究了该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能之间的影响关系.X射线衍射(XRD)结果表明,当烧结温度为1520～1680℃时,所研究组分范围内MgO-CeO2二元系并未形成固溶体,均为MgO与CeO2两相共存态;电子扫描显微镜带能谱仪(SEM-EDS)分析结果也进一步证实了这一现象的正确性.这说明,在MgO-CeO2二元体系内,各组分反应的吉布斯标准自由能较高.此外,由矢量网络分析仪测试所得的微波介电性能可知,随着烧结温度的增加,MgO-CeO2、2MgO-CeO2和MgO-2CeO2复相陶瓷的εr受温度的影响程度较小,而Q×f值(f=6.6～7.7 GHz)则呈先增后减趋势;其中,在1600℃烧结4 h时,该系列样品的τf值均处于(-59～-62)×10-6/℃范围内.此外,以上分析结果也为MgO-CeO2二元系相图的成分裁剪范围和构建提供了一定的实验依据.     

微波介质瓷粉的湿化学合成

湿化法是合成微波介质陶瓷行之有效的方法，其中，共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法以及柠檬酸盐法都能制得纯度高、粒径小、均匀度高具有良好微波性能的材料。本文综述了湿化学法制备微波介质陶瓷粉体的研究进展，并对存在的问题进行了分析。