微波加热技术在典型冶金工艺中的应用与研究进展

概述微波加热的原理及特点,对微波加热技术在研究现状进行了综述。文章分别对微波加热技术在冶金烧结、粉末冶金、矿物干燥和矿物活化中的应用做出研究总结。结果表明：微波加热技术在冶金中的应用不仅微波加热具有更高的效率,可有效提高反应转化率,还具有加热选择性,可以改进材料性质,用于物质的性能优化,通过微波加热一些材料具有更好的性能,比如：热性能,工程性能,声学性能等,还可以使材料具有更细致的微观结构。最后指出了目前微波加热存在的问题及在推广过程中的局限性,并对该技术在冶金领域的应用前景进行了展望。     

微波加热应用于冶金工艺的研究进展

概述微波加热的原理及特点,对微波加热技术的研究现状进行了综述。文章分别对微波加热技术在冶金烧结、粉末冶金、矿物干燥和矿物活化中的应用做出总结。微波加热技术在冶金中的应用不仅具有更高的效率,可有效提高反应转化率,而且具有加热选择性,可以改进材料性质,用于物质的性能优化。通过微波加热某些材料会出现良好的性能,比如:热性能、工程性能、声学性能等,还可以使材料具有更细致的微观结构。最后指出了目前微波加热存在的问题及在推广过程中的局限性,并对该技术在冶金领域的应用前景进行了展望。     

铝基核壳材料AP/Al的制备及性能研究

以AP和铝粉为原料,采用“AP预处理+表面沉积”两步法工艺制备了以铝粉为“壳”的铝基核壳材料AP/Al;采用SEM-EDS、粒度分析、密度测试等方法表征了AP/Al的表面形貌、元素分布、粒度分布和密度等物理特性,对比测试了铝基核壳材料AP/Al的感度性能、热分解性能、爆热及残渣活性铝含量并与AP/Al物理混合物进行了对比;运用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了AP/Al物理混合物及铝基核壳材料AP/Al的分解活化能,并通过高速摄像机记录了铝基核壳材料AP/Al的燃烧特性。结果表明,铝基核壳材料AP/Al是以AP为“核芯”、铝粉为“壳”,密度为2.0485g/cm³的类球形颗粒;相比于物理混合物,铝基核壳材料AP/Al静电火光感度由27.94mJ提高至102.88mJ,AP低温分解和高温分解活化能分别提升10.9和9.0kJ/mol,爆热值未出现明显降低(物理混合物为9298.4J/g,铝基核壳材料AP/Al为9260.6J/g),但铝基核壳材料AP/Al残渣中活性铝质量分数降低90%以上;有别于传统铝粉燃烧的拖拽火焰,铝基核壳材料AP/Al燃烧时,铝液滴溅...     

特高压变压器油纸绝缘典型缺陷局部放电特征

变压器绝缘在制造及运行过程中难免产生缺陷,本文针对特高压变压器典型夹持结构进行了典型含缺陷油纸绝缘局部放电特性分析。根据特高压变压器夹持结构绝缘建立了实验室研究模型,用以模拟绝缘含空腔及金属异物等典型绝缘故障模型。采用脉冲电流法对缺陷试样进行了局部放电特性测试,获得了局部放电起始电压、放电量q-相位φ、放电次数n-相位φ、放电次数n-放电量q等特征参数,提取出峭度K_u、偏斜度S_k、相位中值μ、不对称度Q等统计算子特征参数,对比了局部放电不同阶段下各绝缘缺陷的放电特征图谱。结果表明,含有空腔及金属杂质的缺陷对油纸绝缘局部放电影响明显,其中金属杂质影响最严重。通过对比不同试样的平均放电量相位分布图谱H_qn(φ)与放电次数相位分布图谱H_n(q)可有效对局部放电原因进行分类。     

多钒酸铵的微波干燥特性研究

对高含水量的多钒酸铵干燥是其大部分工业应用的关键步骤。微波干燥由于独特的加热特性,可以作为传统干燥的替代品。在本试验中,通过微波干燥系统研究了不同微波功率、样品质量和初始含水率对微波干燥多钒酸铵性能的影响。研究发现,微波功率、样品质量及初始水分含量对微波干燥多钒酸铵有显著影响,都能促使物料吸收更多微波能加速水分的蒸发。且微波干燥过程中减少了粉尘的产生,是一种环保清洁、高效节能的技术。     

微波制备人造金红石及其相转变的研究

天然金红石是生产钛白粉的重要原料之一。目前,可利用的高品位天然金红石资源日渐枯竭,探索一种在较低能耗以及较小环境污染下生产人造金红石的方法已日趋迫切。微波加热技术现已广泛的应用于试验和工业生产中,与传统加热相比,有着选择性加热,加热速度快等优点。本文以云南高钛渣为原料提出一种微波加热制备高品质人造金红石产品的新工艺,并利用X射线衍射,扫描电子显微镜,能谱分析等方法对产物进行表征与分析。XRD分析结果表明,高钛渣的主要成分是铁钛氧化物的固熔体,其中的二氧化钛大多是以锐钛矿形式存在,也含少量的金红石相。经过微波焙烧后,锐钛矿的峰已经消失,金红石的峰增强。SEM-EDAX分析结果表明高钛渣表观型貌图中高钛渣颗粒表面比较光滑、平整,但经微波焙烧后物料生成了一些形状不是很规则的短棒状体,这些棒状体即为金红石相。     

堇青石基透波材料的实验研究

本文采用MgO、Al₂O₃与SiO₂作为原料按照一定配比进行混合,将混合后原料通过微波烧结合成堇青石基透波材料,并考察不同的微波烧结温度对所得样品的物相、介电性能、显气孔率及体积密度的影响。实验结果表明：提高微波烧结温度有利于堇青石相的生成;随温度的升高样品的致密度增大,介电常数变大,同时,陶瓷材料内部分镁铝尖晶石相撞变为堇青石相,使得介电常数变小,1350℃材料的介电常数最高;随着烧结温度的升高,样品的显气孔率逐渐降低,体积密度逐渐增大。     

干燥方式对酸溶性钛渣干燥特性影响规律

采用热风干燥和微波干燥对酸溶性钛渣的干燥特性进行了研究,获得了微波过程中入射功率、样品质量对平均干燥速率的影响规律,并与热风干燥过程进行了对比研究。试验结果表明,在热风干燥中,平均干燥速率随温度的升高而增加,随着样品质量的增加而降低;而在微波干燥中,平均干燥速率随微波功率的增加而增加,随样品质量的增加而增加,并且微波干燥酸溶性钛渣的平均干燥速率要比热风干燥高。微波干燥酸溶性钛渣较热风干燥法具有更高的干燥速率和干燥深度,且在节能方面有着明显的优势。     

Mg（BH4）2对典型硝胺炸药热分解性能的影响

为探索硼氢化镁（Mg（BH₄）₂）对硝胺炸药热稳定性的影响,采用差示扫描量热法（DSC）研究了Mg（BH₄）₂/黑索今（RDX）、Mg（BH₄）₂/奥克托金（HMX）和Mg（BH₄）₂/六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）3种混合硝胺炸药的热分解性能,并采用同步热分析-红外连用技术（TG-FTIR）分析了3种混合物的热分解气相产物。结果表明：Mg（BH₄）₂对3种硝铵炸药的热分解和表观活化能产生了不同的影响,RDX和CL-20分解放热量分别增加了14.7%和32.1%,HMX的分解放热量减少了45.8%;RDX的表观活化能降低了15.8 kJ·mol^-1,HMX和CL-20的表观活化能分别提高了19.7 kJ·mol^-1和11.5 kJ·mol^-1。Mg（BH₄）₂没有改变3种硝胺炸药的热分解气相产物,其主要产物均为NO₂和N₂O;Mg（BH₄）₂使HMX、RDX热分解产物和含量变化不大,使CL-20出现了明显的水峰,NO₂与N₂O的浓度比值降低了89.2%;表明Mg（BH₄）₂对RDX和CL-20的热分解有促进作用,对HMX热分解有抑制作用。