微波干燥硫酸钙晶须的研究

硫酸钙晶须是一种正在被广泛应用的添加组分,发挥着日益突出的作用。干燥是制备硫酸钙晶须工艺中的重要步骤。为了探究微波干燥方式对硫酸钙晶须干燥的可行性,首先阐述了微波干燥原理,并且通过以二水硫酸钙晶须为原料的实验,获得在多种主要影响因素条件下半水硫酸钙晶须的实验结果。优化干燥的实验条件为：硫酸钙晶须100g、微波干燥时间25min、微波功率700W,此条件下硫酸钙晶须的相对脱水率达到97%;对样品进行XRD检测,其成分全部为半水硫酸钙晶须,与样品在120℃常规电加热干燥下所得样品成分相同,而微波干燥时间仅为其的加热干1/5。同时,通过材料性能测试实验,证明微波处理的硫酸钙晶须性能得到增强。     

聚合物膜诱导下的钙盐结晶过程

膜法海水淡化中钙离子在膜表面沉积形成垢层是提高产水率的瓶颈问题.本文研究了聚合物膜表面的不同物理化学特性对碳酸钙、硫酸钙等难溶钙盐的结晶过程的影响,并分析了其诱导成核机理.结果表明:聚四氟乙烯膜对钙盐晶体的诱导作用最快.膜的孔径在0.45 μm时,对晶体成核的诱导作用最强.花瓣状或球状的球霞石和纤维状或片状的二水硫酸钙分别为碳酸钙和硫酸钙的主要晶型和形貌.     

Al~（3＋）对二水硫酸钙结晶动力学影响的研究

本实验采用化学纯磷酸二氢钙和硫酸为原料，模拟湿法磷酸生产中二水硫酸钙的结晶过程，应用粒数平衡技术，改进的实验数据分析方法，在ＭＳＭＰＲ结晶器中研究了酸中杂质Ａｌ３＋对二水硫酸钙的结晶动力学及结晶习性的影响、结果表明Ａｌ３＋对二水硫酸钙的结晶动力学有很大影响，且使二水硫酸钙晶体变小变短。并发现存在－Ａｌ３＋浓度极值，低于此浓度，二水硫酸钙成核速随Ａｌ３＋浓度的增加而增大，成长速率则随Ａｌ３＋浓度的增大而减小，高于这个浓度，则情况相反．     

有机物对聚酰胺复合纳滤膜硫酸钙结垢的影响

为揭示不同有机物形成的污染层对硫酸钙在纳滤膜面结垢行为的影响,选用牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸(SA)作为典型有机污染物对聚酰胺复合纳滤膜进行污染,之后进行硫酸钙结垢实验.利用扫描电镜(SEM)观察不同污染条件下的硫酸钙形态,采用原子力显微镜(AFM)结合自制的硫酸钙探针测定不同污染条件下膜-硫酸钙及硫酸钙-硫酸钙之间的作用力.结果表明:与新膜结垢相比,有机物吸附在纳滤膜上改变了膜面性质,影响硫酸钙晶体成核机理.3种有机污染条件下硫酸钙结垢污染程度为SAHABSA.这是因为SA与Ca~(2+)的相互作用可缩短硫酸钙晶体成核时间,增大晶体尺寸,导致纳滤膜通量迅速下降;HA与Ca~(2+)络合增大了结垢层的厚度和密实度,导致纳滤膜通量衰减较大;而BSA与Ca~(2+)的结合能力较弱,加上其特殊的心形分子结构,导致该情况下硫酸钙结垢程度弱于其他两种有机物条件.     

微波加热含碳Fe_2O_3升温过程数值模拟

以含活性炭的Fe_2O_3粉末为研究对象,在氩气保护下对其进行微波还原焙烧实验.研究了Fe_2O_3还原焙烧的升温特性,同时对含碳Fe_2O_3试样在微波场中升温过程进行数值模拟.基于微波加热的特点及加热过程建立数学模型,确定了模拟计算所需的边界条件,利用C语言编程,实现了微波加热含碳Fe_2O_3的数值模拟过程;同时,根据能量守恒关系计算出微波耗散功率与物料升温的关系,模拟出含碳Fe_2O_3粉末的微波加热升温曲线,与实验所测的微波加热升温曲线拟合较好,为研究物料在微波场中的升温过程提供了理论依据.     

亚稳β-HgI_2晶体形貌预测与研究

为研究亚稳β-HgI_2晶体形貌,采用Material Studio(MS)软件,通过BFDH模型计算了亚稳β-HgI_2晶体形貌,发现其晶面重要性为(001)(110)(111)(010)(021)(112);考虑到生长环境对晶体习性的微观影响,建立了主要晶面的六种不同生长速率比下的晶体模型,研究了晶体在生长过程中可能出现的习性;采用溶剂蒸发法,以α-HgI_2为原料,以DMSO和HI分别为溶剂,生长了菱形和四方形的亚稳β-HgI_2晶体;晶体形貌与模拟结果基本一致,表明微观环境变化会影响晶体习性.     

微波加热法合成蜂窝状堇青石载体Al2O3涂层

采用微波加热法在堇青石蜂窝陶瓷基体表面涂覆多孔Al2O3涂层,研究了制备条件对堇青石蜂窝陶瓷表面Al2O3涂层中Al2O3的质量分数的影响。通过BET、SEM对涂层结构及形貌进行了表征,结果表明,采用微波加热法制备的Al2O3涂层均匀、稳定,具有较大的比表面积、孔容和较高的Al2O3质量分数。     

微波加热法合成蜂窝状堇青石载体A12 O3涂层

采用微波加热法在堇青石蜂窝陶瓷基体表面涂覆多孔 Al2 O3涂层,研究了制备条件对堇青石蜂窝陶瓷表面 Al2 O3涂层中 Al2 O3的质量分数的影响。通过BET、SEM对涂层结构及形貌进行了表征,结果表明,采用微波加热法制备的 Al2 O3涂层均匀、稳定,具有较大的比表面积、孔容和较高的 Al2 O3质量分数。     

微波加热法合成蜂窝状堇青石载体Al2O3涂层

采用微波加热法在堇青石蜂窝陶瓷基体表面涂覆多孔Al2O3涂层,研究了制备条件对堇青石蜂窝陶瓷表面Al2O3涂层中Al2O3的质量分数的影响。通过BET、SEM对涂层结构及形貌进行了表征,结果表明,采用微波加热法制备的Al2O3涂层均匀、稳定,具有较大的比表面积、孔容和较高的Al2O3质量分数。     

基于微波加热的风力机叶片除冰性能数值模拟研究

针对在冬季霜冻或雾凇等极端天气下,风力机叶片出现结冰影响风电机组出力,甚至导致冰块堆积脱落等问题,提出一种基于微波加热的风力机叶片除冰方法。通过在叶片复合材料中加入炭黑及碳纤维以改善叶片的微波加热性能。结合COMSOL和MATLAB语言开展联合仿真,对叶片中填充介质的参数进行优化设计,进而针对优化后的叶片复合材料开展微波加热除冰模拟,得到微波加热功率和环境温度对除冰时间的影响规律。最后,通过研究结果表明,最佳炭黑填充浓度为3.98%,在此参数下,复合材料内的碳纤维形成了上下密集、中间稀疏的三明治结构,从而可有效提高复合材料的微波吸收率;随着微波功率的增加和环境温度的升高,除冰时间明显缩短,且微波功率对除冰时间的影响较环境温度更显著。     

钒酸铈的微波快速合成

以二氧化铈和偏钒酸铵为原料,微波加热快速合成了钒酸铈。用XRD,SEM等对所合成的产物进行了表征。结果表明,用和常规法相比微波合成钒酸铈可大大缩短合成所需的时间,能耗也大为减少。常规加热法合成样品的晶形较为圆滑,而微波合成样品为块状。     

微波与常规方式热处理对Nd2Fe14B/α-Fe纳米交换耦合磁体的作用比较

研究了微波辐射对几种磁性材料的作用 微波的作用决定于材料的种类、形状、大小以及气体压力 与传统的热处理方式相比 ,微波热处理具有显著的特点和优势 ,即其能量利用率很高 ,加热迅速而晶粒生长有限 经微波处理 ,纳米复合永磁体具有明显的剩磁增强作用且表现为单相行为 研究表明 ,金属并非总是微波的反射体     

亚微米硼酸锌(Firebrake415)的制备及表征

Firebrake415(也叫耐热硼酸锌)失水温度在415℃以上,可用于加工温度极高的工程塑料,是目前提倡使用的一种新型硼酸锌产品。以氧化锌、硼酸为原料,通过传统加热和微波辅助加热两种方法合成出产品Firebrake415,采用化学分析、XRD、SEM、TEM、TG-DTA对实验样品进行了分析表征,结果表明:传统加热5 h得到直径为0.2~0.5μm,长度为2~6μm棒状晶体;微波加热20 min可得到产品粒径小于0.2μm的亚微米级硼酸锌粉体。     

微波加热下食品球形物料温升状态的研究

微波加热温升状态研究是传热传质学研究的基本内容之一，也是食品微波加热、于煤、杀菌必定涉及的内容．微波加热过程是一种复杂的非稳态过程，它与物料的物性、形状尺寸，微波功率、频率及场分布等有关．本文对均匀场内球形物料加热过程进行了实验和理论研究，测定了多种物料的温度分布，提出了过程的传热传质的数学模型，在若于简化条件下，求出了温度分布的数值解，与实验结果接近。并利用数学模型对过程进行了分析     

微波-凝胶法合成NdCoO3纳米粒子

以硝酸钴、硝酸钕为原料,柠檬酸为络合剂,氨水作反应介质,在微波辐照下,加速溶胶的形成,并采用远红外辐射干燥箱制得复合氧化物的前驱体。采用热重及差热分析法对前驱体进行分析,用马弗炉分别在不同温度下煅烧得黑色粉体。采用X射线衍射和红外光谱等现代分析测试手段对粉体的结构、粒径进行了分析和表征。并将溶胶-凝胶法在800℃制得样品的X射线衍射谱图与微波-凝胶法在相同温度下制得样品的X射线衍射谱图相比较。结果表明,微波-凝胶法在较短的时间(10min)内即生成了钙钛矿型稀土复合氧化物NdCoO3纳米粒子,而溶胶-凝胶法生成相同的复合氧化物则需要2h,体现了微波加热能促进化学反应速率,提高热能利用率。     

Numerical modeling dynamic process of multi-feed microwave heating of industrial solution media

The exothermic efficiency of microwave heating an electrolyte/water solution is remarkably high due to the dielectric heating by orientation polarization of water and resistance heating by the Joule process occurred simultaneously compared with pure water.A three-dimensional finite element numerical model of multi-feed microwave heating industrial liquids continuously flowing in a meter-scale circular tube is presented.The temperature field inside the applicator tube in the cavity is solved by COMSOL Multiphysics and professional programming to describe the momentum,energy and Maxwell's equations.The evaluations of the electromagnetic field,the temperature distribution and the velocity field are simulated for the fluids dynamically heated by singleand multi-feed microwave system,respectively.Both the pilot experimental investigations and numerical results of microwave with single-feed heating for fluids with different effective permittivity and flow rates show that the presented numerical modeling makes it possible to analyze dynamic process of multi-feed microwave heating the industrial liquid.The study aids in enhancing the understanding and optimizing of dynamic process in the use of multi-feed microwave heating industrial continuous flow for a variety of material properties and technical parameters.     

微波消融治疗肝癌中的若干热学问题

针对微波消融治疗肝癌中遇到的一些热学问题进行了分析和讨论,对肝组织对微波的比吸收率的确定方法、温度场的数值模拟、单一微波源形成的凝固区大小和形状、分时控制的多源凝固区组合方法等进行了研究.结果表明,模拟结果与实测凝固区有良好的一致性,采用分时控制的多源凝固区组合技术能实现肿瘤的适形治疗.     

915 MHz微波在沥青路面再生加热中的应用

为验证915 MHz微波频率用于沥青路面再生加热的可行性,在分析微波加热机理的基础上,设计了喇叭天线参数并对其进行了优化,采用CST仿真软件,进行了915 MHz与2 450 MHz两种微波频率下单天线与阵列天线对沥青混合料的加热效果对比,同时对不同天线间距、加热高度、混合料厚度等对加热效果的影响因素进行了仿真分析。结果表明：915 MHz微波频率加热沥青混合料具有更好的均匀性与深度方向上更小的温度梯度;改变天线间距、加热高度和混合料厚度,会导致加热箱内微波相互干涉现象发生变化,进而对加热效果产生影响,当混合料厚度为250 mm,天线间距为70 mm×70 mm,加热高度为70 mm,此时加热效果最好,混合料温度均值最高,且离散系数最低,温度均匀性好,沥青老化现象较少。对于大型微波再生加热设备,由于其要求加热厚度大、产量高,采用915 MHz更为合适。