微波加热制备氮化钒工艺

以五氧化二钒或偏钒酸铵为原料,炭黑为还原剂,采用微波法研究氮化钒的制备工艺。探讨在还原时间为60min,还原最高温度为933K时,混合物配碳比、氮化温度、氮化时间、氮气的流量、混合物成形压力等因素对产物氮含量的影响。由一步法结果表明:在混合物成形压力为20MPa,配碳比为35%,氮化时间为120min,氮化温度为1723K,氮流量为2L/min,产物氮化钒的氮含量为12.6%,钒含量79.2%,碳含量4.6%,密度为4.5g/cm3。经XRD检测产物为纯氮化钒。同时与传统的电阻炉加热方式相比,微波加热缩短了反应和冷却时间,节省能耗,简化工艺,降低成本。

微波加热提高有机粘结剂铁矿球团的强度

对微波功率、加热时间、反应温度对预热球团强度的影响进行研究,并将微波加热与传统管炉加热进行对比。研究结果表明:有机粘结剂铁矿球团对微波具有良好的吸收性能,当微波功率为2.5kW,球团质量为0.4kg时,球团平均升温速率为76.1℃/min;微波加热能明显提高预热球团抗压强度;在微波功率为2.5kW,加热时间为8min,球团终点温度为830℃时,预热球团抗压强度为454N/个;当加热时间为11min,球团终点温度上升至1000℃时,预热球团抗压强度为1038N/个;采用微波加热,预热球团内部矿物结构较均匀、紧密,细粒磁铁矿氧化成赤铁矿,并在大颗粒之间连接成片,球团强度明显提高。

工业微波在制备高岭石-二甲基亚砜插层复合物中的应用

采用工业微波快速制备了高岭石-二甲基亚砜(DMSO)插层复合物,并首次探讨了工业微波功率对插层效果的影响。以高岭石-二甲基亚砜(DMSO)插层复合物为前驱体,在熔融状态,微波诱导聚乙二醇(PEG)置换出高岭石层间的DMSO,微波继续协伺PEG作用,实现了其对高岭石的剥片。采用X射线衍射、FTIR光谱、TG-DTA、TEM等对插层复合物进行了表征。为微波制备高岭石插层复合物及其应用的工业化打下了一定的基础。

铁矿石微波热风烧结点火研究

微波热风点火是一种通过微波加热多孔陶瓷,将空气与陶瓷充分换热。再用换热后的空气进行点火的铁矿石烧结点火新方法。研究了在微波输出功率6～9kW、点火时间0.5～2min、气流氧气含量8.40%～47.33%条件下烧结的各项指标。结果表明:微波热风点火所得烧结指标良好,达到或优于传统煤气烧结点火的指标,在能耗和环境保护方面较传统方法有明显优势。

有机粘结剂铁矿球团微波预热研究

研究了微波功率、球团质量、加热时间、反应温度对球团矿强度的影响,并同传统管炉预热进行了对比。结果表明:磁铁矿和赤铁矿对微波具有良好的吸收性能,在较低反应温度和较短时间条件下获得的球团矿强度指标明显优于管炉预热,采用微波加热方法有望解决有机粘结剂铁矿球团预热阶段强度差的问题。

工艺条件对微波直接氮化法合成AIN的影响

根据微波加热特点,研究了在微波环境下装料匣钵以及添加剂对Al粉氮化的影响。结果表明,采用莫来石材料的装料匣钵与添加复合添加剂(氟化铵+锌粒)进行微波Al粉氮化,在常压下1050℃保温30min,得到了晶体形状规则、颗粒均匀细小的高纯度AlN。

预还原球团吸波性能及其微波加热煤基直接还原

研究预还原球团在微波场中的升温特性,考察预还原球团微波加热中对直接还原的影响,分析铁氧化物煤基微波加热的还原行为。研究结果表明:预还原程度越高,球团中的Fe3O4含量逐渐减少,浮氏体和金属铁含量逐渐增多,对微波的吸收性能逐渐减弱,但是仍然具有较好的吸波能力。预还原球团金属化率越高,得到的海绵铁金属化率越高,在预还原球团金属化率为42.85%(质量分数),温度为1 000℃,还原时间为48 min,碳氧质量比为1.75:1时,海绵铁金属化率达到97.29%。随着还原反应的进行,铁氧化物的成分不断改变,金属铁颗粒呈星点状分布于浮氏体之间,但并不会形成致密金属壳,为还原反应中的气体交换创造良好的动力学条件。

微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭工艺研究

采用正交试验,研究以竹屑废料为原料,用微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭的可行性,探讨微波功率、活化时间、浸渍时间及氯化锌浓度对活性炭产品碘吸附值、得率的影响。结果表明,微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭的最佳工艺为:微波功率1 000 W、活化时间50 min、氯化锌浓度50%、浸渍时间48 h。用此工艺制得的活性炭碘吸附值1070.3mg.g-1,得率达到32.3%。结果表明:微波加热比传统方法缩短活化时间,产品性能高于国家标准。

微波还原法制备三氧化二钒的工艺研究

在不外加任何还原剂的条件下,通过微波加热偏钒酸铵制备三氧化二钒,并研究了微波加热条件下温度对NH4VO3的分解及还原的影响。用XRD分析生成物的相结构,用SEM观察晶体形貌。结果表明:在温度为800℃,还原反应时间为30 min时,偏钒酸铵可完全转化为三氧化二钒,产物的全钒含量达到67%～68%。

工业微波磁控管控制系统设计

目前,微波技术在工业中已经有应用,出现很多工业生产都用微波技术设备厂家.微波技术具有其他传统技术无法比拟的优势,微波技术设备逐渐的被市场认可,也在市场上扩大.设计一个性能比较稳定,可靠性高,成本低的微波应用设备,具有很大经济效益,还具有很高的商业价值.设计一种工作稳定,可靠工业微波磁控管控制系统.

氮化钒的微波合成及其工业化应用(英文)

以五氧化钒和碳黑为原料,通入流动的氮气利用微波碳热还原成功地制备了氮化钒。产物的氤含量达到12%～16%(wt),能满足炼钢工业的需要。研究了合成温度、保温时间和添加的碳含量对产物中氮含量的影响,在长沙隆泰微波热工有限公司,微波合成及烧结氮化钒已开始走出了试验室真正实现了工业化。在开发微波自我辅助加热均匀快速合成方面,也成功地架起了2.45GHz微波场中工业应用技术理论的桥梁。

微波烧结氧化锌压敏电阻的致密化和晶粒生长

研究了微波烧结的ZnO压敏电阻的致密化和生长动力学,微波烧结温度从900～200℃,保温时间从20min～2h.研究表明,微波烧结ZnO压敏电阻的物相组成和传统烧结的样品没有区别;微波烧结有助于样品的致密化,并降低致密化温度.随着烧结温度的升高,致密化和反致密化作用共同影响样品的密度,其中Bi的挥发是主要影响因素.微波烧结ZnO压敏电阻的晶粒生长动力学指数为2.9～3.4,生长激活能为225kj/mol,传统烧结的ZnO压敏电阻的晶粒生长动力学指数为3.6～4.2,生长激活能为363kJ/mol.液相Bi_2O_3、尖晶石相和微波的"非热效应"是影响微波烧结ZnO压敏电阻陶瓷晶粒生长的主要因素.

不同还原度铁氧化物球团在微波场中的升温及还原行为

为深入了解氧化球团在微波竖炉中的升温以及煤基直接还原行为,实验采用铁精矿氧化球团作为基础原料,在气体还原剂条件下进行预还原,通过控制还原时间得到不同还原度铁氧化物球团,并从不同还原度铁氧化物球团的结构以及性能出发,研究它们在微波场中的升温性能及其还原变化。电磁性能测试结果表明,球团中的铁及其氧化物在微波场中的升温速度从快到慢依次为:Fe3O4,Fe2O3,Fe,FeO。微波加热还原结果分析及矿相结构观察显示,Fe2O3的深还原时间较长,物相多重转变,造成过程温度和还原气氛跟不上氧化物的还原反应速度;Fe3O4阶段升温速度快,结构松散,有助于进一步的还原,但进入浮士体(FeO的固溶体)阶段后孔隙率降低,升温速度骤降,造成还原的困难;在还原度达到66.90%时,表层以金属铁相为主,孔洞发达,吸波性能强,在气化反应有效进行的条件下,球团将会实现快速还原。

微波场中氧化球团升温性能及结构变化

在氮气保护下对氧化球团进行微波加热,旨在研究微波场中氧化球团的升温性能以及结构变化。氧化球团在中性气氛的微波场中进行加热,升温过程可以划分为缓慢升温、快速升温和较慢升温3个阶段。不同终点温度下氧化球团在冷态时的电磁性能测试以及微观结构观察结果显示:氧化球团在升温过程中内部结构发生了较大的改变,冷态时磨细再成型测其电磁性能变化不大,升温速度的不一致与温度和球团结构变化有关。整个过程中球团的强度和真孔隙率都是先降低再升高的,通过扫描电镜观察发现:颗粒在电磁场中首先出现碎裂现象,随着温度的升高,颗粒发生重结晶,造成球团结构的改变。

氧化锌压敏电阻微波烧结行为的研究

采用微波和传统烧结工艺制备了ZnO压敏电阻,比较了微波和传统烧结ZnO压敏电阻的相组成、表面微观结构和电性能,探讨了烧结温度和保温时间对微波烧结样品的致密化和电性能的影响。与传统工艺相比,微波烧结工艺明显改善了ZnO压敏电阻的致密化行为,缩短了烧结周期,改善了电性能。优化的微波烧结样品的压敏电压U1mA为521.8V,非线性系数α是61.4,漏电流IL为1.25×10-6A,残压比Kr为1.45,通流量Im达11600A,均达到或超过了传统工艺水平。微波烧结样品的通流量Im更是比传统烧结样品高约50%。

Mg-B二元体系的微波烧结行为研究

采用高纯Mg粉与无定形B粉,按照MgB2化学计量比均匀混合后,在10MPa压力下压制成块,通过一系列微波烧结工艺制备了MgB2块材。探讨了微波烧结温度、保温时间对Mg-B二元反应体系的相组成、微观形貌、反应过程的影响。结果表明,微波烧结工艺700℃以上,10～30min内就能完成Mg-B体系的烧结反应,形成较高纯度的MgB2相。保温时间越长,烧结温度越高,MgO和MgB4杂相含量越高。显微结构分析表明,微波烧结能有效提高样品的致密度,样品内孔洞形状与初始Mg粉的形状和尺寸紧密相关。

高功率电平下微波动态阻抗的测量

提出一种适用于高功率电平下,对微波负载动态阻抗的测量方法,即使振荡源的输出功率是变化的,也不影响其测量结果,因此特别适用于像微波炉这样的动态阻抗的测量。

微波场作用下钨粉的球形化处理

在单模腔的微波作用下对FW-1牌号的钨粉进行球形化处理,并对其球化原理和微波加热效果进行了分析。结果表明,在微波功率为450～1000W时对FW-1牌号的钨粉处理不同时间后均可观察到多面体原始钨粉的球化现象。升高功率和延长处理时间均有助于钨粉的球化。

微波在制备高岭石-不同插层剂插层复合物中的应用(英文)

应用一种新方法——微波协同作用快速制备了高岭石插层复合物,研究了不同插层剂对插层效果的影响。结果表明,在微波条件下,对于偶极距较大并且分子尺寸更小的插层剂DMSO具有显著的插层效果。相比传统方法,该法能更为快速地制备了插层率为82.2%的高岭石插层复合物(时间仅为1h,而传统方法要数天时间)。而且,在用KAC、Urea作为插层剂时,微波显示出不同的影响。这种微波对制备高岭石插层复合物的良好效果为高岭石插层复合物及其应用开辟了一条新的途径。

纳米SiC掺杂对微波合成MgB_2超导体显微结构与超导电性的影响

采用微波烧结工艺制备了纳米SiC粉末掺杂的MgB2-xSix/2Cx/2(x=0.00,0.03,0.05,0.10)超导块材。X粉末衍射分析表明,800℃时在流通高纯氩气条件下热处理20min,能形成MgB2主晶相。随着掺杂量的增加,MgB2的晶格参数a、c变小。超导电性的分析结果表明,随着纳米SiC掺杂量的增加,MgB2的临界温度由未掺杂时的38.5 K降低至掺杂量x=0.10时的34.5 K。T≤20 K时,MgB2的Jc(B)性能随纳米SiC掺杂量x的增加逐渐变好,高场时尤为明显。T≥25 K时,样品的Jc(B)性能随x的增大而逐步降低。这可能是由于纳米SiC掺杂引起的晶粒变小,作为磁通钉扎中心的晶界面积增加造成的。