微波场中无烟煤和烟煤电磁性能研究_冯秀梅.pdfVIP

第38卷第5期太原理工大学学报Vol.38No.5

2007年9月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSep.2007

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文章编号:1007-9432(2007)05-0405-03

微波场中无烟煤和烟煤电磁性能研究

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冯秀梅,陈津,李宁,崔慧军,刘金营

(1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;

2.中国电子科技集团公司第十二研究所,北京100016)

摘要:对无烟煤和烟煤在2～18GHz微波频段间的电磁性质及其变化规律进行了系统分析

和研究。结果表明,无烟煤和烟煤均属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上。无烟煤

的电磁性能优于烟煤,在微波冶金常用的2.45GHz处,更适宜用无烟煤作还原剂,达到快速升温

进而还原的目的。本结论对微波冶金研究工作有一定的指导意义。

关键词:无烟煤;烟煤;电磁行为;微波频率

中图分类号:TF05;TQ531.3文献标识码:A

我国煤矿地质条件复杂,煤种繁多。自然界的程总局第三地质中心试验室测定。无烟煤和烟煤的

煤是以有机质为主,并含有多种无机矿物杂质和各工业分析见表1,灰分分析见表2。

种孔隙的碳基材料。煤大分子结构单元的核心为缩表1无烟煤粉和烟煤粉的工业分析(质量分数)%

聚芳环、氢化芳环或各种杂环。煤的结构是多元非煤样灰分挥发分水分硫固定碳

晶态的[1]。物质结构与电、磁现象是有直接联系的,无烟煤21.125.903.760.3469.22

烟煤17.3027.6311.470.6043.60

煤的电、磁性也随煤分子结构的变化(表现在煤化度

表2无烟煤粉和烟煤粉的灰分分析(质量分数)%

即碳含量的变化上)而变化[2]。

煤样SiOAlOTiOFeOCaOMgOP

在利用微波加热进行冶金物料的碳热还原过程223223

无烟煤49.5018.371.2011.4611.892.400.49

中,煤的电磁性质在微波场中的变化对微波冶金的烟煤49.5018.290.8410.5912.731.900.26

效果影响很大。影响其电磁性质的因素很多,有变1.3试样制备和电磁参数测试

质程度、湿度、各向异性、温度和测试频率等[3]。在1)试样制备。将-200目的煤样颗粒和石蜡

微波频率下,描述煤电磁性质的物理量(介电常数和基体混合均匀,将共混物倒入波导片中固化,固化后

磁导率)为复数:ε=ε′-iε″,μ=μ′-iμ″。国内