高钛渣的微波吸收性能翻译

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1、高钛渣的微波吸收性能张利波，陈菓，彭金辉，陈晋，郭胜惠，段昕辉（昆明理工大学材料与冶金工程学院昆明650093中国）摘要：利用微波谐振腔微扰技术的吸波性能对高钛渣进行了调查。钛铁矿碳热还原制备高钛渣含超过90％的二氧化钛，由高钛渣在微波加热过程中的温升曲线获得。把微波辐射前后的高炉渣钛结晶化合物，分别通过X射线衍射仪（XRD）表征。对含五氧化二钒不同质量分数的高炉渣口混合物以及钛渣粒度大小对微波吸收性能的影响进行了系统的研究。结果表明，高钛渣具有良好的微波吸收性能，未经处理的高钛渣主要是锐钛矿和铁钛氧化物的结晶化合物，而微波照射主要

2、处理的是组成金红石和钛氧化物的结晶化合物。综合上述条件锐钛矿约在1050℃时，在微波辐射下，20分钟转化成金红石。配合高频率和低振幅电压以及理想的高钛渣微波吸收剂。得出结论，高钛渣的粒度大小为180微米和五氧化二钒质量分数为10%的条件下具有最佳的微波吸收性能。关键词：高钛渣；微波吸收；微波谐振腔微扰；微波辐射。1前言据了解，二氧化钛中存在三个主要多态性阶段：金红石，锐钛型矿和板钛矿。锐钛型矿和板钛矿相当稳定，其与其他物质反应是不可逆的放热反应，因此在高温下金红石得到了广泛的研究。在实验条件下把锐钛型转化成金红石的影响因素主要有：温

3、度，粒度和氧化钛的种类。用天然或人造金红石制造钛白颜料的过程中，主要采用氯化和酸熔两种工艺，然而这些过程都会对环境造成污染。然而天然金红石资源是有限的，所以鼓励研究人员寻找一种有效的方法将锐钛型矿转换成人造金红石。探索具有能耗低，环境污染小的新方法来合成金红石是非常有必要的。微波处理可以生产高钛渣人造金红石，从生产源头消除环境污染，实现钛资源的可持续发展。吸波材料的重要物理指标是，微波化学，微波探测，微波处理。微波腔扰动技术被广泛采用于微波介电性能测量。微波实验是根据微波谐振腔微扰法采用单谐振模式，测量样品中腔的特性而引起的变化，此

4、外也可由复杂的电导率直接评估。黄等发明了一种新型的微波传感器测量液滴的属性，该技术可以很容易延伸到微波处理，该理论可用于测试实验的准确性。最终发现，用传感器测出的实验结果与理论一致。黄等人研究了微波谐振技术对碳的混合物的吸收特点，也利用微波谐振腔微扰技术对硫化物的水含量进行了测量。这项工作中，产生了一种新的方法，基于微波谐振腔微扰技术和数字信号技工技术。这项技术被应用于检测高钛渣的粒度和微波吸收性能对高钛渣的影响。采用高钛渣的微波吸收性能对几种不同品位的矿渣中五氧化二钒的含量进行测定，获得微波合成金红石的最佳生产条件。2实验2.1材

5、料从云南昆明获得了高钛渣的样本，并在电弧炉中利用碳热反应对高钛渣的化学组成进行了测定。如表一所示：表一，高钛渣的化学成分（质量分数，%）二氧化钛氧化亚铁硫磷碳90.1205.2600.0490.0140.049三氧化二铝二氧化硅氧化锰氧化镁BaL2.7502.5701.0402.3001.1581.1测量原理及仪器微波传感器系统是基于微波谐振腔微扰技术和数字信号处理技术，该理论源自电磁场，频率，微波谐振腔的输出电压。下式中，，式中和是从样品测得，和分别是腔内先后的容积，是原料的体积，和分别是没有干扰小的质量系数和谐振腔的频率。Q和w

6、是相应的载入的桑普腔的参数，和分别表示实部和虚部的复介电常数，W就是储存的能量。通过上面三个式子，可以通过传感器测量输出电压和微波频率获得微波数据。微波传感器的系统结构图如图1，计算机控制微波发生器快速通过卡片口，微波信号传输到微波传感器，微波输出信号与线性探测器和数字信号处理相连。然后把低输入信号通过筛选器后，输出信号通过过滤器放大和转换。最后在计算机中完成微波传感器的数据处理。图1微波传感器吸收性能的测定用微波反应器获得高钛渣的温度上升曲线，微波反应器的示意图如图2所示，微波加热装置由磁控管、电源控制器、阻抗负载、波导管和微波腔

7、。自制的微波反应器有多模腔和连续可控的功率容量。微波反应器的微波电源是由两个循环的水冷磁控管，在2.45GHZ的频率和1.5千瓦的功率。被固定在微波炉的中心钻孔，上侧面与两侧面突出的两端的陶瓷管50mm（外径）×80mm（内径）×600mm（长）。使用红外线测温仪（美国，雷泰，马拉松序列）监测样品温度，中国盛运公司还用热电偶重点测量样品截面上圆形斑点的温度。在任意温度的差异下，后来被用作获得正确的温度，XRD图谱理学衍射仪（A/D最大2200，日本）图2微波反应器示意图用镍过滤器辐射，在电压为35千伏，电流为20毫安，扫描速度为米每

8、分钟。1.1方法把100克样品放在自制的微波加热器中，在3千瓦条件下加热20分钟至样品温度达到1050℃，然后自然冷却到室温。准备不同粒度大小和不同质量分数五氧化二钒的混合物。每个样品（2克）在1050℃下干燥2小时，最后，把样品标本