无定型碳的微波损耗特征及其耦合热转换影响因素分析

作者：鲁艳飞,宋勃震,张锐,蔡林杰,张瑜萍,董陈江

摘要：运用多物理场耦合软件COMSOL的微波加热模块对微波加热无定型碳的动态过程进行了模拟分析。结果表明微波加热是整体性加热，由外而内碳的升温速率逐渐降低，随着热传递的进行，内外温度趋于一致。忽略磁损耗效应，电损耗功率密度与升温速率正相关。电导损耗功率密度与电场模下降趋势相同，2S之后介电损耗占主导。介电常数实部单独增大时，电损耗减小，升温速率降低；介电常数虚部单独增大时，介电损耗先增大后减小，升温速率先升高后降低；电导率单独增大时，电导损耗增大，升温速率提高。微波输入功率减小时，电损耗减小，升温速率降低。碳与空气存在热交换时，升温速率和温度梯度都有小幅降低，升温趋势基本不变。点掺杂Al2O3时，掺杂点周围温度变化平缓，中心点升温速率提高，温度梯度大幅减小，升温趋势基本不变。微波加热时间为7S时，介电损耗最大，升温速率最高，7S之后升温速率开始降低。

发文机构：郑州航空工业管理学院 郑州大学材料科学与工程学院

关键词：微波损耗耦合热无定形碳模拟Microwave lossCoupling heatAmorphous carbonSimulation

分类号： TQ174[化学工程—陶瓷工业][化学工程—硅酸盐工业]