無定型碳的微波損耗特征及其耦合熱轉換影響因素分析

作者：魯艷飛,宋勃震,張銳,蔡林杰,張瑜萍,董陳江

摘要：運用多物理場耦合軟件COMSOL的微波加熱模塊對微波加熱無定型碳的動態過程進行了模擬分析。結果表明微波加熱是整體性加熱，由外而內碳的升溫速率逐漸降低，隨著熱傳遞的進行，內外溫度趨于一致。忽略磁損耗效應，電損耗功率密度與升溫速率正相關。電導損耗功率密度與電場模下降趨勢相同，2S之后介電損耗占主導。介電常數實部單獨增大時，電損耗減小，升溫速率降低；介電常數虛部單獨增大時，介電損耗先增大后減小，升溫速率先升高后降低；電導率單獨增大時，電導損耗增大，升溫速率提高。微波輸入功率減小時，電損耗減小，升溫速率降低。碳與空氣存在熱交換時，升溫速率和溫度梯度都有小幅降低，升溫趨勢基本不變。點摻雜Al2O3時，摻雜點周圍溫度變化平緩，中心點升溫速率提高，溫度梯度大幅減小，升溫趨勢基本不變。微波加熱時間為7S時，介電損耗最大，升溫速率最高，7S之后升溫速率開始降低。

發文機構：鄭州航空工業管理學院 鄭州大學材料科學與工程學院

關鍵詞：微波損耗耦合熱無定形碳模擬Microwave lossCoupling heatAmorphous carbonSimulation

分類號： TQ174[化學工程—陶瓷工業][化學工程—硅酸鹽工業]