材料与微波相作用(o).ppt

微波在材料科学与工程中的应用Microwave Power Applications in Science Engineering of Materials;1.概述Introduction; 上世纪七十年代,民用领域內,微波功率主要 应用于食品(food)与橡胶(rubber)两个行 业。不久后,微波功率在橡胶硫化技术,光纤 棒预制技术,微波等离子体刻蚀、掩膜及气相 沉积技术,陶瓷烧结技术等方面取得了突破, 发展成相应的产业,令材料学界刮目相看。 今天,微波在新材料制备与制造,材料改性, 材料合成,材料处理等领域,扮演着极为重要 和不可缺失的角色,成为材料制备中一种先进 的加工手段。; 近十年来,微波功率不仅在固态与液态物料领域跨学 科地被广泛推广应用,而且逐渐扩大至气态 和等离子态 领域中的应用,可以明显地看到下面一些诱人的潜在应 用市场,具有很大的经济与社会效益，例如: 1.固体垃圾(包括医疗垃圾,放射性垃圾)的微波焚烧或处理; solid waste microwave disposal 2.废棄轮胎的微波处理与加工; waste tyre disposal 3.微波化工工程的探索(例如天然气制造乙烯); microwave chemical engineering 4.废气微波治污(如有毒气体的消解); polluted air microwave prevention and decomposition 5.微波等离子体及火炬(MPT)的应用(微电子及固体器件及其它领域) 。Microwave Plasma Torch (MPT) ;2.微波功率在材料科学与工程中的应用领域Microwave power applications fields in science engineering of materials; B.冶金类材料(metallurgic materials );C.纳米材料的制备(nanometer materials);E.锂电池正极材料的干燥与高温合成 (lithium battery positive plate materials)  (钴酸锂、锰酸锂、三元素、磷酸铁锂的干燥与合成);H.橡胶的硫化与脱硫 curing desulphurization;3.材料的物电特性Physical electrical properties of materials;☆低分子材料分为：晶体与非晶体; ☆高分子材料分为：结晶结构与无定形结构; 也可分为天然与人工合成两类;前者如纤维素, 天然 橡胶,纸张…等,后者如塑料,合成纤维,人 造涂料…等。 ☆链状高分子物质特点: 具有可溶性,易于加工,可 反复使用,具有热塑性; ☆网状结构物质特点: 具有不溶或不熔性,有较大 強度和硬度,具有耐热性,耐溶性。 ;3.2 电介质的分类Classification of electrical dielectric;2.极性电介质:(polarity materials) 与非极性电介质相反,当无外电场时,分子的正 负电荷重心不重合,即分子具有偶电矩,由这些 分子组成的电介质称为“极性电介质”。 分子结构不对称的为极性材料,如水,甲醇,乙醇,尿素,丙酮,蛋白质,血红蛋白,多乙酸乙烯酯(C2H6O2),丙种血清拟球蛋白,聚氯乙烯,酚醛树脂………. ;3.3 介质损耗与温度的关系Relation between dielectric loss temperature;a.介质损耗的温度特性Temperature characteristics of dielectric loss (a)负斜率 (b)正斜率 (c)正斜率negative slope positive slope positive slope;b.尼龙66的介质损耗的正斜率特性positive slope characteristic of dielectric loss of nelon 66;c.水的介质损耗的负斜率特性经验公式: 320/Tpermittivity dielectric loss of water;水的介电常数实部与温度及频率的关系Relation between permittivity of water and temperature frequency (UESTC);水的介电常数虚部与温度及频率的关系Relation between dielectric loss o