微波過程強化技術 許磊 9787030786326 【台灣高等教育出版社】

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書名：微波過程強化技術
ISBN：9787030786326
出版社：科學
著編譯者：許磊
頁數：xxx
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書號：1696882
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內容簡介
微波加熱是將高頻電磁能轉化為熱能的過程，具有內部選擇性加熱、升溫速度快、高效節 能及過程催化等特點，是一種綠色高效的能源利用方式。微波作為一種高頻電磁波，可有效促進物質內部極性分子轉動及電荷極化，強化物質遷移，現已發展為冶金材料處理及化學反應過程外場強化的重要手段。《微波過程強化技術》作者結合十多年來在微波能應用基礎理論、新技術開發及應用等方面的工作，概述了微波技術的發展與應用現狀，闡述了微波在冶金反應過程強化、微波熔煉與粉末冶金燒結、工業固廢處理、新材料製備與合成、物料電磁特性等領域的研究進展和研究成果。

目錄

目錄

第1章 微波加熱技術概況 1
1 1 微波的本質 1
1 2 微波技術的發展歷程 1
1 3 微波加熱原理 3
1 3 1 微波與物質作用的介電損耗 3
1 3 2 微波與物質作用的磁損耗 5
1 3 3 微波與物質作用的傳導損耗 5
1 4 微波對物料的作用深度 5
1 5 微波加熱技術特徵及優勢 6
1 5 1 微波加熱技術特徵 6
1 5 2 微波加熱技術優勢 7
1 6 微波技術應用現狀 8
參考文獻 9
第2章 微波冶金過程強化 12
2 1 微波燒結鐵礦石 12
2 1 1 鐵礦石原料 12
2 1 2 鐵礦石微波加熱及電磁特性 13
2 1 3 微波燒結鐵礦石仿真模擬 14
2 1 4 微波燒結鐵礦石工藝放大 15
2 2 微波加熱直接還原鐵 17
2 2 1 含鐵物料組分 17
2 2 2 物料在微波場中的升溫及介電特性 17
2 2 3 微波加熱碳還原鐵工藝 20
2 2 4 還原產物分析 23
2 2 5 微波加熱直接還原鐵擴試試驗 24
2 3 微波氧化焙燒菱鐵礦 26
2 3 1 菱鐵礦在微波場中的升溫特性 26
2 3 2 菱鐵礦微波加熱機理 27
2 3 3 微波場中菱鐵礦分解氧化行為及機理 28
2 4 微波加熱硅粉氮化 30
2 4 1 硅粉的介電參數測試 30
2 4 2 硅粉的微波加熱特性 31
2 4 3 微波加熱硅粉氮化工藝 32
2 4 4 微波加熱氮化反應機制 36
2 5 微波加熱金屬銅粉 37
2 5 1 金屬銅粉微波加熱特性 38
2 5 2 金屬銅粉加熱過程的緻密化 41
2 5 3 金屬銅粉的微波燒結動力學分析 43
2 6 微波加熱錫合金粉 46
2 6 1 錫粉的趨膚深度 46
2 6 2 微波加熱球形錫合金粉 47
2 6 3 微波熔煉回收金屬錫粉 50
2 6 4 微波高通量製備錫合金 51
2 7 微波輻照處理鋁硅合金 53
2 7 1 鋁硅合金原料分析 53
2 7 2 微波輻照對鋁硅合金凝固過程的影響 54
2 7 3 微波原位鑄造鋁合金 56
2 8 微波冶金清潔生產 58
2 8 1 微波乾燥冶金碳球 58
2 8 2 微波非接觸加熱酸洗液 59
2 9 微波冶金常用保溫及坩堝材料 60
2 9 1 普通硅酸鋁纖維板保溫材料 60
2 9 2 多晶莫來石纖維板保溫材料 61
2 9 3 氧化鋁陶瓷坩堝 61
2 9 4 莫來石陶瓷坩堝 62
2 9 5 氮化硼陶瓷坩堝 62
2 9 6 碳化硅陶瓷 63
參考文獻 63
第3章 微波燒結石墨/銅複合材料 66
3 1 溫度對石墨 /銅複合材料的影響 66
3 1 1 溫度對複合材料微觀結構的影響 67
3 1 2 溫度對複合材料物相變化的影響 70
3 1 3 溫度對複合材料密度的影響 70
3 1 4 溫度對複合材料硬度的影響 71
3 1 5 溫度對複合材料導熱係數的影響 72
3 2 石墨體積分數對石墨/銅複合材料的影響 72
3 2 1 石墨體積分數對複合材料微觀結構的影響 72
3 2 2 複合材料物相組成變化 73
3 2 3 石墨體積分數對密度和相對密度的影響 74
3 2 4 石墨體積分數對硬度的影響 74
3 2 5 石墨體積分數對導熱係數的影響 75
3 2 6 石墨/銅複合材料的熱循環穩定性 76
3 2 7 熱循環測試對石墨/銅界面的損傷分析 77
3 3 鈦添加量對石墨/銅複合材料的影響 78
3 3 1 鈦添加量對複合材料微觀結構的影響 79
3 3 2 鈦添加量對複合材料物相組成的影響 80
3 3 3 鈦添加量對複合材料性能的影響 81
3 3 4 微波活化燒結機制探究 83
3 4 MoS2改性石墨/銅複合材料 84
3 4 1 MoS2改性石墨/銅複合材料的製備 84
3 4 2 MoS2對複合材料摩擦磨損性能的影響 85
3 4 3 MoS2對複合材料微觀形貌的影響 87
3 4 4 MoS2對複合材料性能的影響 88
3 5 微波加壓燒結石墨 /銅複合材料及其性能 90
3 5 1 加壓燒結工藝對石墨/銅複合材料性能的影響 90
3 5 2 石墨粒度對複合材料的影響 94
參考文獻 97
第4章 微波燒結鎢銅複合材料 99
4 1 燒結溫度的影響 99
4 1 1 燒結溫度對材料顯微結構的影響 99
4 1 2 燒結溫度對材料密度的影響 100
4 1 3 燒結溫度對材料硬度的影響 101
4 1 4 燒結溫度對材料物相的影響 102
4 2 銅含量對材料顯微結構的影響 102
4 3 燒結時間的影響 104
4 4 鎢粉粒度的影響 104
4 4 1 鎢粉粒度對材料顯微結構的影響 104
4 4 2 鎢粉粒度對硬度的影響 105
4 5 鎢銅複合材料性能測定 105
4 5 1 鎢銅複合材料熱導率 105
4 5 2 鎢銅複合材料熱膨脹係數 107
4 6 微波燒結鎢銅複合材料新工藝 108
4 6 1 鎢粉鍍銅對合金性能的影響 108
4 6 2 微波熱壓燒結裝備研發 111
4 6 3 微波熱壓燒結工藝 112參考文獻 116
第5章 微波燒結金剛石/硬質合金 117
5 1 金剛石表面微波輔助鍍鈦工藝 117
5 1 1 鍍鈦金剛石形貌和物相分析 117
5 1 2 鍍鈦反應的熱力學分析 118
5 1 3 溫度對鍍鈦工藝的影響 118
5 1 4 保溫時間和TiH2含量對金剛石鍍鈦的影響 121
5 1 5 鍍鈦金剛石耐熱性能 124
5 2 微波燒結金剛石 /WC-Co 124
5 2 1 微波無壓燒結金剛石/WC-Co 124
5 2 2 微波加壓燒結金剛石/WC-Co 126
5 3 微波等離子製備微米級金剛石膜 131
5 3 1 襯底溫度對金剛石膜品質及生長速率的影響 131
5 3 2 工作壓強對金剛石膜品質及生長速率的影響 132
5 3 3 甲烷濃度對金剛石膜品質及生長速率的影響 134
5 3 4 微波等離子體化學氣相沉積裝置 135
參考文獻 136
第6章 微波焙燒鋁電解廢炭無害化 137
6 1 電解鋁廢炭的本征特性 137
6 1 1 電解鋁廢炭元素組成 137
6 1 2 電解鋁廢陰極炭塊形貌分析 138
6 1 3 鋁電解廢陰極炭塊熱重分析 138
6 2 常規焙燒廢陰極炭塊工藝研究 139
6 2 1 響應*面工藝設計 139
6 2 2 工藝優化及驗證 141
6 3 微波焙燒氟化物脫除研究 142
6 3 1 焙燒溫度和時間對氟化物脫除的影響 142
6 3 2 微波焙燒與常規焙燒除氟率對比 143
6 3 3 微波高溫焙燒水蒸氣除氟工藝 144
6 3 4 微波焙燒與常規焙燒對碳結構的影響 145
6 4 電解鋁廢陰極炭微波浸出無害化處理 148
6 4 1 廢陰極炭微波堿浸除氟工藝 148
6 4 2 廢陰極炭微波酸浸深度除氟 153
6 5 電解鋁廢陰極炭製備石墨烯 157
6 5 1 還原氧化石墨烯製備 157
6 5 2 樣品形貌與結構分析 158
參考文獻 159
第7章 微波處理碳纖維材料 161
7 1 微波活化 PAN纖維預氧化 161
7 1 1 微波預氧化與常規預氧化工藝對比 161
7 1 2 預氧絲微波低溫碳化 163
7 1 3 H2O2改性PAN纖維微波熱處理 165
7 1 4 KMnO4改性PAN纖維微波預氧化 170
7 1 5 微波預氧化/碳化裝置 173
7 2 微波熱解回收碳纖維 174
7 2 1 微波熱解 CFRP 174
7 2 2 複合材料微波加熱特性及模擬仿真 174
7 2 3 熱解過程失重率變化 177
7 2 4 微波熱解工藝優化 178
7 2 5 熱解碳氣氛脫除工藝 182
7 2 6 再生碳纖維再利用 189
7 2 7 微波熱解回收碳纖維抽油杆 191
參考文獻 196
第8章 微波製備膨脹石墨 198
8 1 微波閃速製備膨脹石墨 198
8 1 1 微波輔助氧化插層製備膨脹石墨 198
8 1 2 氧化劑用量及微波功率對膨脹體積的影響 199
8 1 3 膨脹石墨的微觀結構 200
8 1 4 膨脹石墨的物化性能 202
8 1 5 膨脹機制分析 206
8 1 6 膨脹石墨製備石墨烯 207
8 1 7 微波膨脹技術應用 207
8 2 微波溶劑熱法製備膨脹石墨吸波材料 208
8 2 1 CuCo2S4@EG複合材料的製備 208
8 2 2 CuCo2S4@EG複合材料的微觀形貌及結構 209
8 2 3 CuCo2S4@EG複合材料的吸波性能 211
8 2 4 CuCo2S4@EG複合材料的熱性能 214
參考文獻 214
第9章 微波合成 217
9 1 微波熔鹽製備鹵化Ti3C2 MXenes 217
9 1 1 鹵化Ti3C2 MXenes製備及形貌分析 217
9 1 2 鹵化Ti3C2 MXenes光氧化脫除Hg0 218
9 1 3 Hg0光氧化脫除機制 220
9 1 4 Hg0光氧化脫除理論分析 221
9 2 微波溶劑熱法製備Mxenes基吸波材料 222
9 2 1 Bi2S3/Ti3C2T x吸波材料製備 222
9 2 2 Bi2S3/Ti3C2T x物相和微觀形貌 223
9 2 3 Bi2S3添加量對複合材料電磁波吸收性能的影響 226
9 2 4 填充含量對電磁波吸收性能的影響 230
9 3 微波合成 MoS2/ZnO複合材料 233
9 3 1 ZnO納米片原位沉積 MoS2量子點 233
9 3 2 MoS2/ZnO複合材料 Hg0氧化脫除 236
9 4 微波水熱合成 MnO2/TiO2 237
9 4 1 MnO2/TiO2製備及形貌分析 237
9 4 2 MnO2/TiO2光氧化劑Hg0氧化脫除 239
9 5 微波合成ZSM-5分子篩 239
9 5 1 ZSM-5分子篩的合成 239
9 5 2 硅鋁比對ZSM-5合成的影響 240
9 5 3 晶化溫度與晶化時間對ZSM-5合成的影響 241
9 5 4 ZSM-5微觀形貌及元素分佈 241
參考文獻 242

精彩書摘
第1章 微波加熱技術概況
1 1微波的本質
微波是一種頻率在300M～300GHz的電磁波，對應的波長在0 001～1m。微波介於一般無線電波與光波之間，兼具無線電波和光波的一些性質，有反射、折射、干涉等現象，與其他電磁波相比，具有頻率高、波長短、穿透能力強等特點。微波是一種能量形式，在介質中可以轉化為熱量。微波與物質作用的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性[1，2]。考慮微波器件和設備的標準化，同時為避免微波源對微波通信、雷達等造成干擾，目前民用微波中通常採用的微波頻率為915MHz和2450MHz[3]。
微波在整個電磁波譜中的位置如圖1-1所示。
圖1-1電磁波譜圖
1 2微波技術的發展歷程
1862年，麥克斯韋在總結前人工作的基礎上，提出了一套完整的電磁理論，用於描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間的關係，即”麥克斯韋方程組”。它由四個方程組成：描述靜態電場的高斯定律、論述靜態磁場的高斯磁定律、描述電場產生磁場的麥克斯韋-安培定律以及描述磁場產生電場的法拉第感應定律。
麥克斯韋方程組有積分和微

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