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微波热能具有诸多优越性能;基于微波与物质的相互作用原理,本文分别探讨了辉钼矿的热分解特性、相变规律及介电特性,应用有限元数值模拟方法分析了微波加热与热源加热过程中辉钼矿物料内部电磁场与温度场强度分布,考察了辉钼矿在微波场中的升温行为并对不同焙烧温度下获得的三氧化钼产品进行成分与形貌的表征;主要研究结论如下:(1)在0.9~1.4g/cm~3的测试范围内,辉钼矿的介电常数、介电损耗系数和损耗角正切均随着其密度的增加而逐渐增加;在25~500℃的范围内,300℃以前辉钼矿介电常数随着温度增加而缓慢上升,之后急剧升高,而介电损耗系数与损耗角正切在300℃以前随温度的增加而略微升高且呈现小范围的波动,之后急剧升高。微波穿透深度随着密度和温度的升高而降低,分别从16.28cm降低到8.51cm,从16.3cm降低到4.4cm。穿透深度随着介电常数的增加呈现缓慢的升高趋势,随着损耗系数的增加而呈现显著的升高趋势。(2)物料介质中微波电场矢量方向、磁场矢量方向与其传播方向三者之间构成一个空间直角坐标系的垂直关系。矩形波导传输微波加热辉钼矿物料的升温均匀性优于圆形波导,而圆形波导带来的升温速率大于矩形波导,圆形波导产生的加热效率优于矩形波导。物料的升温速率随着波导半径和物料厚度的增大而减小。传导加热过程中热能从外部高温热源逐渐向物料内部传递,微波加热过程中热能产生于物料内部而逐渐向外扩散,且微波加热物料的升温均匀性优于传导加热、升温速率大于传导加热。(3)微波对辉钼矿具有良好的加热特性:当微波功率为0.8kW、辉钼矿质量为100g时,20min内可将辉钼矿从室温增加到1000℃以上;辉钼矿的升温速率随着微波功率、物料厚度的增大而升高,随着物料量的增加而降低。利用SEM、XRD和EDS对不同焙烧温度下获得的三氧化钼进行表征可知,800℃条件下获得纯度高、晶态良好的三氧化钼晶体;利用微波能加热辉钼矿制备三氧化钼是可行的。(4)不同升温速率下的热分析曲线表明,在500℃之前辉钼矿持续分解失重,之后在15℃/min和20℃/min的升温速率下失重率略有回升;500~700℃温度范围内辉钼矿氧化反应速率具有最大值,TG曲线平滑度欠佳,表明辉钼矿样品的纯度不高。Flynn-wall-ozawa法和Kissnger法对热重分析数据具有良好的线性拟合度,反应活化能随转化率的增加呈现先减后增的趋势并出现有较大的跨度,说明反应机理不是唯一的,氧化焙烧过程应包含了多个不同的反应类型,且伴随着副反应及中间产物的形成;两种方法计算的平均活化能分别为76.1kJ/mol和70.4kJ/mol,置信度较高。