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微波在冶金中的应用 11电信曾俊程2011051622 目录 一微波概述 二微波加热的特点 三微波在冶金中的应用 四展望 微波概述 微波指的是波长在1mm 1m范围内的电磁波 其相应频率在300GHz 300MHz之间 位于电磁波谱的红外辐射 光波 和无线电波之间 微波是一个十分特殊的电磁波段 虽然介于无线电波和红外辐射之间 但其产生 传输和应用的原理与它们不同 微波中只有915MHz和2450MHz作为民用 1 微波加热的特点 1 加热速度快2 加热均匀 加热效率高3 降低化学反应温度 降低过程能耗4 防霉 杀菌 保鲜 2 微波在冶金中的应用 1 微波强化浸出工作原理 微波同时有电场作用 使浸出体系中极性分子迅速改变原排列方向 进行高速振动 增加物质间相互碰撞 在带电颗粒周围形成较大的热对流液流 在各个颗粒间形成微小的搅拌效应 使不利于反应进行的沉淀物不易沉积在反应物颗粒上 强化浸出反应过程 微波能在与物质作用产生热效应的同时 表现出化学效应 极化效应和磁效应等 促使固体颗粒易破裂 暴露出新鲜表面 有利于液固反应的进行 优点 浸出速率快 反应时间短 浸出率高 3 2 微波碳热还原工作原理 微波碳热还原就是利用碳对微波的良好吸收性能 可在短时间内升温到1000K以上 碳急剧升温后 还原能力增强 可缩短还原时间和降低反应温度 从而得到有用的金属或化合物 优点 大幅度降低反应温度达到节约时间 能源 且反应生成物质量较高 3 微波烧结工作原理 是利用微波将材料整体加热至烧结温度而实现材料致密化的方法 优点 微波烧结时 材料升温速度快 材料内部温度均匀 烧结时间短 晶粒长大受到抑制 故微波烧结制得的材料性能和质量都较好 4 微波萃取工作原理 在微波萃取中 吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热 从而使被萃取物质从基体或体系中分离 进入到具有较小介电常数 微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中 优点 试剂用量少 节能 污染小 加热均匀 且热效率较高不存在热惯性 因而过程易于控制 无需干燥等预处理 简化了工艺 减少了投资处理批量较大 萃取效率高 省时 微波在冶金中的应用展望 微波技术应用于冶金过程中 可提高金属回收率 产品转化率 提高产品纯度 降低冶金过程能耗 因此 微波冶金技术发展前景广阔 尽管在冶金领域对微波能的利用的研究成果尚未有实质性的工业应用 但从人们对环保要求的日益增强 世界能源短缺以及日益激烈的全球性竞争方面 可以看到采用高效的常规或非常规技术来提高效益 降低成本是将来发展的必然趋势 随着高新技术的发展和对微波技术
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