脉冲微波助磨工艺参数对钛铁矿升温性能的影响研究

为了提高钛铁矿回收效率,对钛铁矿在脉冲微波条件下的升温行为进行了研究,采用自制的脉冲微波设备,对钛铁矿进行脉冲微波预处理。研究了不同辐照时间、脉冲微波功率、矿样质量和不同矿样粒度对钛铁矿升温性能的影响。采用X射线衍射仪对矿样组成进行分析,利用激光粒度仪对样品粒度进行检测。研究结果表明:物料在微波场中的升温行为,既决定于矿物本身的性质,又与微波加热设备的功率密切相关。当矿样粒度为25 mm、质量为40 g、辐照时间为30 s、微波平均功率为3 kW时,样品的升温性能最好。该研究对脉冲微波在助磨领域的应用具有重要意义。     

微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO新工艺

探讨了微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO的可行性，研究了微波功率、微波辐射时间、物料重量对Mg(OH)2分解率的影响，得到了微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO的最佳工艺：微波功率800W，微波辐射时间8分钟．物料重量4克，其煅烧时间只有传统方法的1／10，Mg(OH)2分解率为99．62％，氧化镁含量95．09％，碘吸附值为78．68mg／g，产品指标达到了沪Q/HGll-238-82一极标准。     

微波焙烧连续制备电焊条涂料人造金红石工业化试验研究

开展了微波高温焙烧高钛渣连续实验.对微波高温双螺旋设备内物料的运行情况进行冷态探索,研究了物料运行与转轴转向、出料量与转轴转速及物料流速与转轴转速的关系,并根据冷态试验所得参数进行了热态连续实验.实验结果表明:所进行的冷态探索是正确的,对热态连续实验具有很大的指导价值.当进料速度为1.867kg/min,转轴转动周期参数为:18Hz,正转34s-停3s-反转11 s-停3 s时,微波高温双螺旋设备能够达到最佳运转状态.所制备得到的人造金红石符合电焊条涂料的验收标准,硫含量降低到0.02%左右.人造金红石的年产量也可达到240 t.     

新型多孔粒状赤泥吸附材料的制备及表征

采用微波造孔活化技术,在不添加造孔剂的情况下,对赤泥实现造孔活化和强化来制备新型吸附材料。利用XRD、SEM、FTIR等手段对制备的吸附材料进行了表征。结果表明,该粒状赤泥经活化后,孔道清晰,所制备的吸附材料为多孔制,表面具有更多的吸附活性孔位。     

MPCVD法制备金刚石膜的工艺

采用3 kW/2 450 MHz微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)系统,以单晶硅为基底材料,采用单因素试验法研究微米级金刚石膜的生长工艺,分别探究衬底温度、腔体压强和甲烷体积分数对金刚石成膜过程的影响,获得微米级金刚石膜的最优生长工艺。结果表明:金刚石膜的生长速率与衬底温度、腔体压强、甲烷体积分数呈正相关;衬底温度和腔体压强对金刚石膜质量的影响存在最佳的临界值,甲烷体积分数过高不利于形成金刚石相。金刚石膜生长的最佳工艺参数为:功率为2 200 W,衬底温度为850 ℃,腔体压强为14 kPa,甲烷的体积分数为2.5%。在此条件下,金刚石膜生长速率为1.706 μm/h,金刚石相含量为87.92%。      

微波加热烟杆制备微孔活性炭的研究

研究了微波加热烟杆氯化锌活化法制备微孔活性炭的新工艺.采用正交试验研究了氯化锌浓度、浸渍时间、微波功率和活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响.最佳工艺条件为ZnCl2浓度25%,浸渍时间36h,微波功率为700W,加热时间为16 min时,所制备的活性炭的碘吸附值为1059.32 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21 mL/0.1g,得率为32.90 %.该工艺将常规加热方法的预热、干燥、炭化和活化简化为一个过程,所需要加热时间仅为传统方法的1/13,产品活性炭的亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的2.33倍.同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过H-K方程、D-A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构.结果表明:该活性炭为微孔型,BET比表面积为1214m2/g,总孔容为0.7387 mL/g,微孔占总孔容74.03%,中孔占24.54%,大孔占1.43%.     

钛铁矿的微波辅助磨细试验研究

试验以攀枝花钛铁矿为原料,于微波高温箱式炉内,在1kW～3kW微波功率和不同加热时间内进行加热处理,然后水淬骤冷,利用SEM研究了微波加热对矿石内部产生裂纹的影响,并通过磨矿试验说明这些裂纹对矿石易磨性的影响.结果表明,该矿石在2分钟内可以被微波加热至400℃以上,能有效吸收微波能量.在1kW,2.45GHz微波下加热30s,然后进行水淬处理,通过SEM检测发现在矿石内部有用矿物和脉石晶拉边界上产生了裂隙.随后,不同粒度样品在微波处理后进行了磨矿试验,样品粒度为25mm的矿石在磨矿后其产品中-200目含量由原矿的66%提高至94%,证明微波加热产生的裂隙使得矿物更易于磨细.     

微波处理高钛渣工艺的绿色性评价

从资源消耗、环境影响、成本、时间、质量等方面建立了高钛渣处理工艺的绿色性模糊综合评价指标、评价体系和数学模型,通过试验实例对微波法处理高钛渣工艺进行了绿色性模糊综合评价,并与传统法处理高钛渣工艺进行了对比。结果表明,微波法处理高钛渣工艺的绿色性远远优于传统法处理高钛渣工艺的绿色性,符合绿色制造的发展趋势。     

关于我国金刚石钻头生产技术的分析研究

我国金刚石钻进取得了很大的成绩,但是其技术经济指标尚不理想,与国外相比尚有差距,特别是其中关键的金刚石钻头性能指标更是如此。我国目前主要使用热压烧结技术生产金刚石钻头。但是,热压烧结有"短板",国外冷压浸渍烧结有强项,微波加热烧结有优点。建议试验研究冷压浸渍、微波烧结金刚石钻头,以便把我国的金刚石钻探技术经济指标提高到一个新水平。     

不同长径比银纳米线对焊料金属间化合物形貌及厚度的影响

为提高汽车电子焊料的可靠性,研究了添加一维纳米线对焊料金属间化合物(IMCs)形貌及厚度的影响。本次实验通过添加不同长径比的银纳米线,制备Sn-3.0Ag-0.5Cu-xAgNWs复合焊点。采用扫描电子显微镜(SEM)观察银纳米线的形貌,采用金相显微镜观察焊点的显微组织。实验结果表明：PVP与硝酸银摩尔比6.0时合成的银纳米线长径比和均匀性更好,d=30nm,L=4~20μm；随着时效时间的延长,Cu6Sn5 IMCs 出现平直化现象；添加银纳米线可以抑制Cu6Sn5 IMCs的生长,抑制作用随着银纳米线长径比增大而减弱,d=80nm,L=4~23μm时抑制效果最好。这是由于Ag原子和Sn原子的化学亲和力高于Sn原子和Cu原子的化学亲和力,添加银纳米线,Ag原子浓度增加,生成更多的Ag3Sn IMCs抑制Cu6Sn5 IMCs的生长,银纳米线长径比增大容易发生团聚、打结,扩散速率减慢,抑制作用减弱。