本书属于微波加热设备的研制与应用的专著，主要内容涉及微波加热基础、微波加热在冶金中的应用、微波加热设备的研制、微波加热制备人造金红石、微波加热制备部分稳定氧化锆、微波加热设备的绿色性评价等研究领域，为形成微波冶金过程原创性知识体系和拥有自主知识产权的低成本微波加热设备设计方法与关键技术提供了技术参考。
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目录
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第1章 微波加热基础 l
1.1 微波的基本概念 1
1.2 材料的介质特性 l
1.2.1 电介质的分类 1
1.2.2 介质电极化 2
1.2.3 介质的复介电常数 3
1.3 介质的微波加热机制 4
1.3.1 传播因子和渗透深度 4
1.3.2 微波在介质中的耗散功率 6
1.3.3 升温速率 7
1.4 微波加热的特点 8
参考文献 9
第2章 微波加热在冶金中的应用 12
2.1 引言 12
2.2 矿物在微波场中的升温特性 13
2.3 微波在冶金过程中的应用 14
2.3.1 微波预处理及微波助磨 14
2.3.2 微波干燥 16
2.3.3 微波煅烧 19
2.3.4 微波碳热还原 21
2.3.5 微波浸出 24
2.3.6 微波烧结 25
2.4 微波高温反应器的研究现状 27
2.4.1 单模谐振腔微波高温反应器 28
2.4.2 多模谐振腔微波高温反应器 29
参考文献 30
第3章 微波加热设备的研制 35
3.1 引言 35
3.2 微波加热设备系统组成 36
3.3 微波谐振腔的设计 37
3.3.1 微波谐振腔的选择 37
3.3.2 微波谐振腔的基本特性参量 38
3.3.3 微波谐振腔腔体尺寸设计 41
3.3.4 谐振腔材料的选取 42
3.3.5 可拆卸的微波谐振腔 43
3.4 微波功率源系统设计 44
3.4.1 磁控管的选型 45
3.4.2 电源设计 46
3.4.3 冷却系统设计 47
3.5 波导设计 51
3.6 功率馈口的选择 53
3.7 陶瓷管及其附属结构 54
3.7.1 陶瓷管材料的选择 54
3.7.2 陶瓷管在微波谐振腔中的位置选择 55
3.7.3 陶瓷管保温层的设计 55
3.7.4 炉门设计 56
3.7.5 保护气体连接装置设计 56
3.8 测温装置设计 58
3.9 微波加热设备安全性测量 60
3.10 微波谐振腔模拟与仿真 60
3.10.1 微波谐振腔体的优化设计与建模 60
3.10.2 微波谐振腔中微波场和温度场的分布仿真及优化 63
3.10.3 微波设备内微波场与温度场的关联 66
3.11 微波加热设备的研制 68
3.11.1 微波管式加热设备的研制 68
3.11.2 微波竖式加热设备的研制 69
3.11.3 微波箱式加热设备的研制 70
参考文献 71
第4章 微波加热制备人造金红石 74
4.1 引言 74
4.1.1 人造金红石现有的生产方法 74
4.1.2 高钛渣的生产和应用 77
4.1.3 生产人造金红石的紧迫性 78
4.2 原料及分析测试方法 79
4.2.1 实验原料 79
4.2.2 原料的化学分析 79
4.2.3 原料的分析表征方法及结果 81
4.2.4 主要实验设备 86
4.2.5 计算分析软件 87
4.3 常规焙烧钛渣制备人造金红石 87
4.3.1 焙烧温度对样品质量的影响 87
4.3.2 焙烧温度对S、C脱除的影响 89
4.3.3 焙烧温度对TiO7相变的影响 90
4.3.4 保温时间对样品质量的影响 92
4.3.5 保温时间对S、C脱除的影响 94
4.3.6 保温时间对Ti02相变的影响 95
4.3.7 样品的SEM-EDAX分析 96
4.3.8 样品的拉曼光谱分析 99
4.3.9 样品的FT-IR分析 101
4.3.10 常规加热焙烧高钛渣工艺的响应曲面法优化 103
4.4 高钛渣在微波场中的吸波特性研究 109
4.4.1 微波吸波特性测试原理 109
4.4.2 微波吸波特性测试装置 111
4.4.3 测试方法 111
4.4.4 测试结果 111
4.4.5 高钛渣在微波场中的升温特性的研究 115
4.5 微波焙烧钛渣制备人造金红石 116
4.5.1 微波焙烧温度对样品质量的影响 117
4.5.2 微波焙烧温度对S、C脱除的影响 118
4.5.3 微波焙烧温度对TiO2相变的影响 119
4.5.4 微波加热保温时间对样品质量的影响 122
4.5.5 微波加热保温时间对S、C脱除的影响 123
4.5.6 微波加热保温时间对Ti02相变的影响 124
4.5.7 样品SEM-EDAX分析 125
4.5.8 样品的拉曼光谱分析 128
4.5.9 样品的FT-IR分析 130
4.5.10 微波加热焙烧高钛渣工艺的响应曲面法优化 133
4.6 微波焙烧产物的选矿实验研究 139
4.6.1 微波焙烧产物磁选实验研究 139
4.6.2 微波焙烧产品的浮选实验研究 142
4.6.3 微波焙烧产品选矿联合工艺流程 144
4.6.4 产品性能 145
参考文献 145
第5章 微波加热制备部分稳定ZrO2 152
5.1 引言 152
5.2 ZrO2的特性 154
5.2.1 ZrO2的物理性质 154
5.2.2 ZrO2的化学性质 155
5.2.3 ZrO2的晶体结构 155
5.2.4 ZrO2的晶型转变与马氏体相变 156
5.2.5 ZrO2的稳定方法 159
5.2.6 稳定ZrO2的分类 161
5.2.7 稳定ZrO2的制备 162
5.3 常规加热制备部分稳定ZrO2实验研究 164
5.3.1 实验原料分析 164
5.3.2 实验结果 167
5.4 微波加热制备部分稳定ZrO2的实验研究 175
5.4.1 电熔ZrO2在微波场中的吸波特性研究 175
5.4.2 电熔ZrO2的微波吸收机理分析 177
5.4.3 实验结果 179
5.5 最佳实验工艺条件及表征 188
5.5.1 单斜相ZrO2含量对抗热震性的影响 188
5.5.2 最佳实验工艺条件 189
5.5.3 最佳工艺条件实验样品的表征 189
参考文献 192
第6章 微波加热设备的绿色性评价 197
6.1 绿色制造概述 197
6.1.1 绿色制造和绿色评价的产生 197
6.1.2 绿色制造的内涵 198
6.2 微波高温管式设备绿色性评价 198
6.2.1 评价指标体系的制定原则 199
6.2.2 产品绿色性评价的层次结构 200
6.3 绿色性评价的数学模型 201
6.3.1 评价方面、评价因素集 202
6.3.2 评价方面、评价因素权重系数矩阵 202
6.3.3 各级模糊评价矩阵 204
6.3.4 评价等级集 205
6.3.5 评价结果 205
6.4 案例分析 205
参考文献 208
索引 210
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