發(fā)布時間：2017-03-19 20:14

  本文關鍵詞：微波輔助活化煤粉爐粉煤灰機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：梯級利用煤粉爐粉煤灰中鋁、硅等資源是實現(xiàn)其減量化和資源化的重要途徑。然而傳統(tǒng)加熱條件下添加助劑的活化工藝能耗高,阻礙了相關技術的工業(yè)化放大。本課題依托研究組開發(fā)的低能耗微波活化粉煤灰新技術,利用電磁場模擬和實驗驗證系統(tǒng)地研究了固相反應過程中的微波效應,發(fā)現(xiàn)：在微波輻照作用下,固體顆粒間隙存在電場能匯聚現(xiàn)象,即顆粒間隙電場強度明顯高于系統(tǒng)其它區(qū)域。電場能的匯聚會導致固體顆粒局部區(qū)域迅速升溫,造成非均勻加熱,形成所謂的“熱點”及“非等溫加熱”。電場匯聚強度受到顆粒接觸面法線與微波外加電場方向夾角θ,顆粒尺寸,顆粒間距d及顆粒介電常數(shù)的影響。顆粒間的電場匯聚作用隨燒結頸的增加而消失。在微波燒結過程中,電介質(zhì)顆粒頸部因電場匯聚作用迅速生成液相,又因液相的吸波能力遠高于固相,因此在電介質(zhì)顆粒燒結體系中,微波匯聚產(chǎn)生的液相在電場匯聚消失后仍能有效的吸收微波能促進燒結的進行,進而產(chǎn)生微波“非等溫”現(xiàn)象。而伴隨材料介電常數(shù)增至無窮大,即當微波作用對象為金屬顆粒時,頸部液相會在匯聚作用消失后迅速冷卻從而產(chǎn)生更多的晶核,即出現(xiàn)學者在微波燒結過程中觀察到的“限制晶體生長”現(xiàn)象。將碳酸鈣與粉煤灰混合,不僅可以有效地增強電場匯聚作用,而且易于形成低共熔體,將固相反應轉化為局部固液相反應,進而加速微波活化粉煤灰進程。以上對微波電場匯聚作用的系統(tǒng)研究為微波能在固相燒結領域的廣泛應用提供了理論依據(jù)。
【關鍵詞】：微波效應 高溫固相燒結 粉煤灰 熔融
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X773
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 前言10-14
• 1.1 粉煤灰簡介10-11
• 1.2 粉煤灰提鋁工藝11-12
• 1.3 粉煤灰活化方法12-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 文獻綜述14-24
• 2.1 微波加熱14-19
• 2.1.1 導體和電介質(zhì)的邊界條件14-16
• 2.1.2 Maxwell方程16-17
• 2.1.3 材料吸波特性17-19
• 2.2 微波效應19-24
• 2.2.1 微波熱效應19-21
• 2.2.2 微波非熱效應21-24
• 第3章 TE_(103)單模腔微波電磁場作用24-38
• 3.1 TE_(103)單模腔系統(tǒng)24-28
• 3.2 基于有限元法(FEM)的電磁場分析28
• 3.3 TE_(103)電磁場模擬28-31
• 3.3.1 數(shù)值模擬的具體步驟29-30
• 3.3.2 數(shù)值模擬結果分析30-31
• 3.4 微波輻照粉煤灰樣品31-37
• 3.4.1 介電參數(shù)測定31-33
• 3.4.2 微波輻照粉煤灰樣品的溫度分布33-37
• 3.5 小結37-38
• 第4章 微波燒結過程模擬38-56
• 4.1 球形顆粒間電場分布38-50
• 4.1.1 θ對電介質(zhì)顆粒間電場匯聚的影響38-43
• 4.1.2 顆粒尺寸對顆粒間電場匯聚的影響43-44
• 4.1.3 顆粒間距d對電場匯聚的影響44-45
• 4.1.4 介電性能對電場匯聚的影響45-50
• 4.2 電場匯聚與固相燒結50-52
• 4.2.1 顆粒緊密堆積體系中的電場分布50-51
• 4.2.2 微波燒結過程模擬51-52
• 4.3 電場匯聚分析52-54
• 4.4 小結54-56
• 第5章 微波輔助活化粉煤灰56-71
• 5.1 毫米級樣品間的電場分布56-65
• 5.1.1 粉煤灰圓柱樣品間電場分布模擬56-59
• 5.1.2 銅圓柱樣品間電場分布模擬59-61
• 5.1.3 粉煤灰圓柱樣品微波燒結驗證61-64
• 5.1.4 銅絲樣品微波燒結實驗64-65
• 5.2 助劑對微波效應的影響65-70
• 5.2.1 微球間電場分布模擬66-67
• 5.2.2 粉煤灰-碳酸鈣圓柱樣品的微波燒結驗證67-70
• 5.3 小結70-71
• 第6章 結論與建議71-72
• 參考文獻72-77
• 研究成果77-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：256540