微波辐照下炭基材料升温规律研究

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1、万方数据论文题目：微波辐照下炭基材料升温规律研究作者姓名：闺厦昆专业名称：邈左扭越壁指导教师：三垩筮奎龙之论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：入学时间：至Q!!生窆且研究方向：生塑透童蘧焦型旦职称：教授进墟兰万方数据THERESEARCHoNTEMPERATURERISINGLAWoFCARBoN．BASEDMATERIALSUNDERMICROⅥ(AVEIRRADIATIoNADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTERoFPHILoSOPH

2、YfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyYanYukunSupervisor：ProfessorWangFumaoCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringMay2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIRMATIoNIdeclarethatthisdissertation，submitted

3、infulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signature：Dare：万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要随着科学技术的发展，碳纳米管、碳纤

4、维等新型碳材料在众多研究领域中被广泛应用。含碳材料以其密度小、稳定性好、耐高温、耐腐蚀、耐磨擦、抗辐射、减震等特性，近些年被用作催化剂本身或催化剂载体，在各类反应中显示出良好的催化活性和经济性。其中活性炭因其良好的表面结构特点与稳定性，成为应用广泛的炭基催化剂之一。微波加热技术作为一种新型的热处理技术，具有高效性、整体性、选择性、环保性等优势，被广泛应用于活性炭的制备、活化和再生试验中。基于上述分析，本文在微波辐照条件下，对自主制备的活性炭进行升温研究，从实验研究和数值模拟两个角度去考查不同微波功率、活性炭粒径及载气流量工况下的活性炭升温特性。

5、首先，本文通过原料的微波炭化制备了木质和煤质两种活性炭，并对其进行吸附能力检测。结果表明，木质活性炭的碘吸附值为1473．Img／g，煤质活性炭的碘吸附值为1062．5mg／g。可见木质活性炭的吸附能力大于煤质活性炭吸附能力，这可能与木质活性炭的内部孔隙结构更为丰富，比表面积更大有关。其次，通过改变微波功率、活性炭粒径和载气流量等工况对所制取的木质活性炭和煤质活性炭进行微波辐照下升温特性的实验研究。(1)微波功率对活性炭升温特性的影响：在微波功率逐渐增大的过程中，两种活性炭的升温速率均不断加快，且最高温度也随之提高。木质活性炭的最高温度增幅达9

6、3。C以上，明显大于煤质活性炭，可见木质活性炭的升温效果较好。(2)活性炭粒径对活性炭升温特性的影响：选取的木质活性炭实验样品在以较快速率升温一段时间后，升温速率开始呈下降趋势，后又继续上升，最终达到最高温度。增加活性炭的粒径，其所能达到的最高温度反而下降，最大温差可达88。C，根据实验结果对比，选取最佳粒径范围为1

7、于惰性氛围的前提下，应尽量减小氮气的载气流量。再次，对实验结果进行分析模拟。通过正交分析得到各因素对木质活性炭最高温度的影响程度依次为：微波功率>活性炭粒径>载气流量，获取最高活性炭温度的最佳试万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要验工况为微波功率P=400W、活性炭粒径l

8、，并通过多项式回归分析对其进行了验证；用FLUENT软件对微波加热活性炭温度场进行数值模拟，结果表明，微波功率越大，活性炭所能达到的最高温度也就越高，