王宜燦，王文龍，孫靜，毛巖鵬，趙希強(qiáng)，宋占龍

（燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，山東省能源碳減排技術(shù)與資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061）

可隨機(jī)成型的透波性膠凝材料的微波加熱特性

王宜燦，王文龍，孫靜，毛巖鵬，趙希強(qiáng)，宋占龍

（燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，山東省能源碳減排技術(shù)與資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061）

研究了硬化鋁酸鈣材料在不同煅燒溫度（700，800，900，1000，1100，1200，1300，1400和1500℃）下的吸波能力、抗壓強(qiáng)度、體積收縮率和質(zhì)量損失率，采用XRF和XRD對(duì)不同煅燒溫度（800，1000，1300和1500℃）下的試樣進(jìn)行表征，利用鋁酸鈣材料制備一種簡(jiǎn)易杯狀容器并對(duì)其進(jìn)行微波沖擊特性測(cè)試。結(jié)果表明：硬化鋁酸鈣材料的吸波能力隨煅燒溫度的升高而降低，超過1000℃后，吸波能力趨于穩(wěn)定；材料抗壓強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高先升高，在800℃左右達(dá)到最高，然后逐漸降低，并在1300℃達(dá)到最低，再經(jīng)過小幅地升高后趨于穩(wěn)定；同時(shí)，材料煅燒后體積收縮率和質(zhì)量損失率都隨著溫度的升高而增加；微波沖擊特性測(cè)試表明硬化鋁酸鈣材料在長(zhǎng)時(shí)間微波輻照下強(qiáng)度基本不發(fā)生變化，微波-金屬放電試驗(yàn)證明該膠凝材料硬化后的高溫穩(wěn)定性好，具有優(yōu)異的抗高溫沖擊能力。綜上所述，1000℃煅燒后的硬化鋁酸鈣材料具有透波性能好、力學(xué)性能優(yōu)異、高溫穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，非常適用于微波加熱領(lǐng)域。

鋁酸鈣；膠凝材料；微波加熱；力學(xué)性能；透波性能；穩(wěn)定性

引 言

微波加熱是介質(zhì)在微觀尺度與電磁場(chǎng)相互作用實(shí)現(xiàn)電磁能向熱能轉(zhuǎn)換的技術(shù)[1]。與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱具有選擇性、整體性、均勻快速、即啟即停等優(yōu)點(diǎn)，在食品加工、陶瓷燒結(jié)、冶金、污染物去除、等離子體處理、功能材料制備等物理化學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用[2-5]。研究發(fā)現(xiàn)，在微波加熱過程中，當(dāng)被加熱介質(zhì)包含不規(guī)則形狀的金屬或半導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈的微波誘導(dǎo)放電現(xiàn)象；放電會(huì)伴隨產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng)，并能夠改變化學(xué)反應(yīng)過程，影響產(chǎn)物成分，在許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用潛力[6-8]。但是，要利用微波誘導(dǎo)放電必須研制抗熱沖擊性強(qiáng)的反應(yīng)器，以適應(yīng)微波放電產(chǎn)生的局部高溫，因此需要尋找合適的反應(yīng)器材料和適宜的應(yīng)用方式。

常見的高溫透波材料包括石英玻璃、高鋁類、氮化物系、磷酸鹽系等，這些材料具有獨(dú)特的高溫性能或透波性能，在耐火材料、天線罩等方面得到了廣泛應(yīng)用[9-11]。然而，這些材料也有不可忽視的局限性，如石英玻璃脆性大，抗彎強(qiáng)度小，相轉(zhuǎn)變溫度低（1713℃），能承受的溫度相對(duì)較低[9]；高鋁類材料熱膨脹率高，抗熱震性較弱，在常溫下透波性能優(yōu)異，但是在高溫條件下透波性能會(huì)大大減弱，不能滿足在高溫微波冶金等領(lǐng)域作為反應(yīng)器材料的使用要求[10]；氮化物類制備工藝復(fù)雜，成本高，大多應(yīng)用于軍事領(lǐng)域[12-15]；磷酸鹽透波材料，也因?yàn)槌杀靖叨嘁娪谲娛掠猛綶16-17]，但少見于在高溫下作為承載體使用。

鋁酸鈣是一種水硬性膠凝材料，氧化鋁含量高達(dá)70%以上，耐火度高，抗渣性好，抗還原性氣體能力強(qiáng)，中溫殘存強(qiáng)度高，常作為高等級(jí)不定型耐火材料使用[18-21]。同時(shí)，鋁酸鈣有優(yōu)異的高溫透波性能和較好的機(jī)械強(qiáng)度，并且成本較低；鋁酸鈣的水硬性能使其可隨機(jī)成型制備各種形狀的反應(yīng)容器,因此有可能勝任作為微波加熱領(lǐng)域的高溫透波材料，用于制備微波加熱過程的高溫承載體。但是，對(duì)硬化鋁酸鈣在不同溫度下的力學(xué)性能、透波性能以及抗微波熱沖擊特性，前人相關(guān)研究較少。

表1 試驗(yàn)裝置Table 1 Test equipment

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)裝置與材料

試驗(yàn)所采用裝置見表1。

試驗(yàn)所用膠凝材料為鄭州登峰熔料有限公司生產(chǎn)的 CA70G型號(hào)的鋁酸鈣水泥，該膠凝材料主晶體為鋁酸一鈣（CA）和鋁酸二鈣（CA2），其中又以 CA礦物為主，CA2礦物為輔，次晶體為α-Al2O3，初凝時(shí)間0.5 h左右，終凝時(shí)間小于6 h，測(cè)溫錐測(cè)得的水泥凈漿的耐火度在 1650～1690℃之間。其化學(xué)成分見表2。

表2 鋁酸鈣水泥化學(xué)成分Table 2 Chemical composition of calcium aluminate cement

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試樣制備 試驗(yàn)中，鋁酸鈣水泥和水的質(zhì)量比為1：0.45，將原料置于攪拌器中攪拌10 min，待水泥和水充分混合后，將其置于20 mm×20 mm×20 mm的模具中制成立方體小試塊，每1個(gè)溫度下制備6個(gè)小試塊，視為1組，共9組。密實(shí)程度和養(yǎng)護(hù)方法對(duì)小試塊的影響至關(guān)重要，本試驗(yàn)利用機(jī)械振實(shí)臺(tái)來保證試塊的密實(shí)度，振完后用平鏟來回兩趟抹平試塊表面；將振實(shí)的小試塊置于恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱中，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)24 h后脫模。最后將脫模后的小試塊置于干燥箱中，在 110℃條件下干燥24 h，取出并自然冷卻。

對(duì)所有干燥后的小試塊進(jìn)行編號(hào)，用電子天平測(cè)量其初始質(zhì)量以及用 50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其初始尺寸。隨后對(duì)每1組的試塊在不同溫度下（700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500℃）進(jìn)行煅燒，并在終溫條件下保溫0.5 h后取出進(jìn)行自然冷卻，冷卻到常溫后采用上述器械測(cè)量每一組試塊的質(zhì)量和尺寸，按照編號(hào)做好記錄。試驗(yàn)所采用的燒結(jié)爐為1600℃高溫電動(dòng)升降爐。

1.2.2 耐熱特性測(cè)試 ①吸波性能測(cè)試，試驗(yàn)采用間接量熱法[22]，把吸收微波的測(cè)試物料迅速置于石蠟油中，根據(jù)石蠟油的整體升溫特性測(cè)試吸波能力。由于石蠟油吸波能力非常弱，通過測(cè)得石蠟油前后溫度，利用熱量計(jì)算公式可以間接得到試塊的吸熱量，根據(jù)吸熱量多少來確定材料吸波能力的高低。

②抗壓強(qiáng)度測(cè)試，抗壓強(qiáng)度利用萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)量，試驗(yàn)機(jī)的壓頭移動(dòng)速率為0.4 kN·s-1，抗壓強(qiáng)度根據(jù)下式計(jì)算得到。每組煅燒溫度下選擇兩個(gè)試塊進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果取平均值。

③質(zhì)量損失率和體積收縮率測(cè)試，利用電子天平和游標(biāo)卡尺測(cè)出每種溫度下試樣煅燒前后的質(zhì)量和體積，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算得到試樣的質(zhì)量損失率和體積收縮率。其中，電子天平的精確度為0.1 g，游標(biāo)卡尺的精確度為0.02 mm。質(zhì)量損失率和體積收縮率測(cè)試通過式（1）、式（2）計(jì)算得到。

式中，ΔM為示質(zhì)量損失率；ΔV為體積收縮率；M0、M1分別為試塊煅燒前后的質(zhì)量，g；V0、V1分別為試塊煅燒前后的體積，mm3。

④試樣的表征，測(cè)試選擇的對(duì)象是經(jīng) 800℃和1300℃煅燒后得到的試塊。采用X-ray熒光光譜儀進(jìn)行元素分析，探究不同煅燒溫度下試樣的元素及物質(zhì)種類，進(jìn)而分析煅燒溫度對(duì)試樣性能的影響。采用X-ray衍射儀進(jìn)行物相測(cè)試，測(cè)試條件為：CuKα射線，管壓50 kV，工作電流100 mA，掃描角度為20°～70°。

1.2.3 微波沖擊特性測(cè)試 測(cè)試方法根據(jù)文獻(xiàn)[23]設(shè)計(jì)，測(cè)試內(nèi)容由兩部分組成，其一是測(cè)試經(jīng)1000℃煅燒后的試塊在1500 W、不同時(shí)間微波輻照下的抗壓強(qiáng)度，輻照時(shí)間分別為2、4、6、8、10和12 min，并與輻照之前的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析；其二是利用鋁酸鈣水泥制備一種簡(jiǎn)易的杯狀容器（高40 mm，外徑55 mm，壁厚10 mm），考察該容器在微波-金屬放電條件下的變化情況，該容器在進(jìn)行測(cè)試前同樣經(jīng)過了1000℃煅燒處理。微波誘導(dǎo)金屬放電試驗(yàn)所用功率為1500 W，持續(xù)時(shí)間為6 min，放電金屬為鐵屑。

2 結(jié)果與分析

2.1 耐熱特性測(cè)試結(jié)果與分析

2.1.1 吸波能力 圖1是硬化鋁酸鈣材料的吸波能力與煅燒溫度的關(guān)系曲線，由圖1可知，硬化鋁酸鈣材料的吸波能力隨煅燒溫度的升高急劇降低，然后漸漸穩(wěn)定在一個(gè)極小值處。試驗(yàn)結(jié)果說明，煅燒溫度超過1000℃以后，硬化鋁酸鈣材料的透波性能非常優(yōu)異，且隨著溫度的升高其透波性能基本穩(wěn)定不變。

圖1 硬化鋁酸鈣材料吸波能力隨溫度的變化Fig.1 Microwave absorbing capability of hardened calcium aluminate material at different temperatures

理論研究表明，在中溫階段（800～1000℃），硬化鋁酸鈣試塊內(nèi)部仍有少量水化產(chǎn)物的吸附水（層間水）、結(jié)合水[21,24]，水對(duì)微波具有很強(qiáng)的吸收能力，從而導(dǎo)致試塊呈現(xiàn)一定的吸波性。這些水分在 700℃時(shí)表現(xiàn)尤為明顯，隨著溫度的不斷升高，水分逐漸被脫除，吸波能力被大大弱化。

2.1.2 抗壓強(qiáng)度 圖2是硬化鋁酸鈣材料的抗壓強(qiáng)度與煅燒溫度的關(guān)系曲線，由圖2可知，其抗壓強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高先升高，在 800℃左右達(dá)到最高，然后逐漸降低，并在1300℃達(dá)到最低，隨著煅燒溫度的繼續(xù)升高，抗壓強(qiáng)度經(jīng)過小幅的升高后趨于穩(wěn)定。

圖2 硬化鋁酸鈣材料抗壓強(qiáng)度隨溫度的變化Fig.2 Compressive strength of hardened calcium aluminate material at different temperatures

一般來說，膠凝材料的抗壓強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高會(huì)逐漸降低，但本試驗(yàn)結(jié)果并非如此，試塊在烘干初期，抗壓強(qiáng)度較低，只有22 MPa左右，隨著受熱溫度的升高，試塊的抗壓強(qiáng)度反而提升，并在 800℃左右達(dá)到最高。產(chǎn)生這種現(xiàn)象是由于隨著受熱溫度的升高試塊內(nèi)部晶型發(fā)生了變化，產(chǎn)生了大量的 CA相，CA相的生成彌補(bǔ)了因試塊內(nèi)部水分的脫除以及水化產(chǎn)物的分解導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)孔隙率的增大，使抗壓強(qiáng)度不降反增。隨著受熱溫度的進(jìn)一步升高，水化產(chǎn)物（C12A7）進(jìn)一步分解，穩(wěn)定的界面結(jié)構(gòu)發(fā)生了破壞，從而導(dǎo)致試塊的抗壓強(qiáng)度在800℃以后急劇下降[25-26]。1300℃以后，硬化鋁酸鈣試塊出現(xiàn)了類似陶瓷的燒結(jié)。高溫下物相呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，具有一定的流動(dòng)性，填補(bǔ)了試塊內(nèi)部的孔隙，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，從而提高了硬化鋁酸鈣材料在高溫下的機(jī)械強(qiáng)度[27-28]。

圖3 硬化鋁酸鈣材料體積隨溫度的變化Fig.3 Volume of hardened calcium aluminate material at different temperatures

2.1.3 質(zhì)量損失率和體積收縮率 圖3和圖4分別是硬化鋁酸鈣材料的體積和質(zhì)量與受熱溫度的關(guān)系曲線，由圖可知，體積收縮率隨煅燒溫度的升高而升高，中溫階段上升幅度較小，1100℃以后上升幅度明顯增大，尤其在1400～1500℃之間體積收縮率上升了近10個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到30%。同時(shí)，質(zhì)量損失率隨著溫度的升高而增大，700～1100℃上升稍快，1100～1400℃之間升幅非常小，1400～1500℃之間升幅較大?？偟膩碚f，硬化鋁酸鈣試塊的體積和質(zhì)量與煅燒溫度的變化關(guān)系趨于一致，在中溫階段，隨著煅燒溫度的升高，試塊內(nèi)部的自由水、結(jié)合水等水分逐漸脫除，水分的喪失會(huì)帶走一部分質(zhì)量，再加上部分水化產(chǎn)物在高溫下發(fā)生分解[29]，導(dǎo)致質(zhì)量損失率的上升；高溫階段試塊內(nèi)部水化產(chǎn)物被完全分解并發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化[24]，導(dǎo)致質(zhì)量損失率不斷增加，在 1500℃質(zhì)量損失率達(dá)23.4%。水分的逸出和水化產(chǎn)物的分解也導(dǎo)致體積的減小[27,29]，高溫階段體積收縮率急劇上升一方面可能是因?yàn)樗a(chǎn)物脫水后形成的新晶體已經(jīng)長(zhǎng)大，且在高溫下產(chǎn)生了一定的熔融，這部分熔融相填充了水分逸出時(shí)留下的孔洞，使體積進(jìn)一步收縮。

圖4 硬化鋁酸鈣材料質(zhì)量隨溫度的變化Fig.4 Quality of hardened calcium aluminate material at different temperatures

2.1.4 XRF及XRD分析 表3是經(jīng)800℃和1300℃煅燒的試塊的X-ray熒光光譜分析數(shù)據(jù)表，圖5是不同煅燒溫度下的膠凝材料的 XRD譜圖。由表 3可知，硬化鋁酸鈣材料經(jīng)高溫煅燒后，組成成分主要為Al2O3和CaO，兩者占比之和在99.5%以上，其次還有微量的Fe2O3等化合物。從元素組成來看，主要元素為Al和Ca，其中Fe元素含量不足0.2%。通過光譜分析可以發(fā)現(xiàn)，兩種溫度下硬化鋁酸鈣材料內(nèi)部的元素種類和含量基本一致，從而可以排除元素種類和含量對(duì)材料性能的影響。另一方面，兩種溫度下Al2O3的含量都在65%以上，由CaO-Al2O3系相圖可以確定 1300℃下硬化鋁酸鈣材料物相組成應(yīng)為CA和CA2，這與XRD譜圖分析一致。

表3 硬化鋁酸鈣材料在800℃和1300℃下的XRF數(shù)據(jù)Table 3 XRF data of hardened calcium aluminate material at 800℃ and 1300℃/%

圖5 不同煅燒溫度下的硬化鋁酸鈣材料的XRD譜圖Fig.5 XRD patterns of hardened calcium aluminate material at different calcination temperatures

800℃和1500℃的XRD譜圖上呈現(xiàn)的較高的本底可能是由于制樣時(shí)粉末不夠細(xì)所致，不影響物相分析。由圖5可知，硬化鋁酸鈣材料在800℃下主要物相為CA 、CA2和C12A7，當(dāng)溫度升高到1000℃，物相發(fā)生變化，主要物相變?yōu)镃A和CA2，這時(shí)因?yàn)楫?dāng)溫度達(dá)到 1000℃時(shí)，硬化鋁酸鈣材料中的C12A7便開始與游離的Al2O3發(fā)生反應(yīng)生成CA2[30]，從而XRD譜圖中呈現(xiàn)C12A7特征峰消失，CA2特征峰增加。由衍射譜圖可知，隨著煅燒溫度的繼續(xù)升高，材料中物相種類不再發(fā)生變化，因此可以排除其他物相對(duì)材料性能的影響，并且可以推測(cè)出物相的量以及狀態(tài)成為影響材料性能的主要因素，具體影響有待進(jìn)一步研究。有研究指出，隨著煅燒溫度的升高，材料中的物相呈現(xiàn)CA減少，CA2增加的趨勢(shì)，大量的CA2會(huì)造成材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的破壞，使裂紋增大，降低試樣的早期機(jī)械強(qiáng)度[24]，這與圖2抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律一致。另外，高溫下物相呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，填補(bǔ)了試塊內(nèi)部的孔隙，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，在造成體積收縮的同時(shí)，反而會(huì)提高材料的機(jī)械強(qiáng)度。

2.2 微波沖擊特性測(cè)試結(jié)果與分析

圖6是微波輻照下硬化鋁酸鈣材料抗壓強(qiáng)度變化曲線，由圖6可知，不同輻照時(shí)間下，硬化鋁酸鈣材料的抗壓強(qiáng)度值基本穩(wěn)定在31 MPa，說明微波輻照沒有對(duì)材料的抗壓強(qiáng)度造成影響，從而證明硬化鋁酸鈣材料的微波耐受性非常優(yōu)異。具體原因是：硬化鋁酸鈣試塊經(jīng)過高溫煅燒，其內(nèi)部的自由水、結(jié)合水完全被損耗掉，剩余物質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率非常小，無法對(duì)電磁波造成損耗，電磁能便不會(huì)在試塊內(nèi)部轉(zhuǎn)化為熱能，因此電磁波不會(huì)對(duì)試塊的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)造成影響，這使得試塊在大功率、長(zhǎng)時(shí)間的微波輻照下，仍能保持穩(wěn)定的抗壓強(qiáng)度[31]。

圖6 微波輻照下硬化鋁酸鈣材料抗壓強(qiáng)度變化曲線Fig.6 Compressive strength of hardened calcium aluminate material under microwave irradiation

圖7 微波-金屬放電條件下硬化鋁酸鈣材料的前后變化Fig.7 Changes of hardened calcium aluminate material before and after microwave-metal discharge

圖 7反映的是微波-金屬放電前后硬化鋁酸鈣材料的變化，其中，放電后裝置壁面的黑褐色現(xiàn)象是由鐵屑在空氣中放電和燃燒導(dǎo)致，不會(huì)對(duì)制品性能造成影響，通過對(duì)比，可以直觀地確定微波-金屬放電沒有對(duì)由硬化鋁酸鈣材料制備的杯狀容器造成破壞。具體原因是：硬化鋁酸鈣材料的物相組成主要為CA和CA2，這兩者都是穩(wěn)定的化合物，而且CA的強(qiáng)度特性非常好，CA2的熱膨脹系數(shù)非常低，這使得材料在微波-金屬放電產(chǎn)生的高溫下仍具有高穩(wěn)定性[32]。微波沖擊特性測(cè)試結(jié)果表明，硬化鋁酸鈣材料具有優(yōu)異的微波耐受性，在劇烈的微波-金屬放電條件下仍能保持良好的性能，適于制備用于微波加熱的透波性裝置。

3 結(jié) 論

基于上述研究結(jié)果，結(jié)論如下。

（1）硬化鋁酸鈣材料在保證力學(xué)性能的前提下兼具優(yōu)異的透波性能，是一種透波、耐熱、可隨機(jī)成型的高溫透波材料，非常適用于微波加熱領(lǐng)域。

（2）硬化鋁酸鈣材料的吸波能力隨煅燒溫度的升高而降低，超過1000℃后，溫度對(duì)吸波能力的影響很?。徊牧峡箟簭?qiáng)度隨煅燒溫度的升高先升高后降低，1000℃時(shí)材料的抗壓強(qiáng)度在30 MPa以上，1300℃后，隨著煅燒溫度的繼續(xù)升高，抗壓強(qiáng)度經(jīng)過小幅的升高后趨于穩(wěn)定；材料煅燒后體積收縮率和質(zhì)量損失率都隨煅燒溫度的升高而增加， 1000℃下分別為8.9%和21.5%。

（3）微波沖擊特性測(cè)試結(jié)果表明，硬化鋁酸鈣材料在長(zhǎng)時(shí)間微波輻照下強(qiáng)度基本不發(fā)生變化，微波-金屬放電試驗(yàn)證明該膠凝材料硬化后具有優(yōu)異的耐高溫沖擊能力，適于制備用于微波加熱的透波性裝置。

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Microwave heating properties of tailorable wave-transparent cementitious materials

WANG Yican, WANG Wenlong, SUN Jing, MAO Yanpeng, ZHAO Xiqiang, SONG Zhanlong
(National Engineering Laboratory of Coal-fired Pollutants Emission Reduction, Shandong Provincial Key Laboratory of Energy Carbon Reduction and Resource Utilization, School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China)

The microwave absorbing ability, compressive strength, volume shrinkage and mass loss rate of hardened calcium aluminate (CA) material at different calcination temperatures (700, 800, 900, 1000, 1100, 1200,1300, 1400 and 1500℃) were studied. The specimens obtained at different calcination temperatures (800, 1000,1300 and 1500℃) were characterized using XRF and XRD methods. A simple cup-shaped vessel was prepared by using CA and the microwave shock characteristics of this device were tested. The experimental results showed that the microwave absorbing ability of hardened CA decreased first and then tended to be stable with the increase of calcination temperature. After 1000℃, the microwave absorbing ability was so weak that it is no longer affected by temperature. The compressive strength of this material increased with the rise of calcination temperature, and reached the maximum at around 800℃. Then it gradually decreased and reached the minimum at 1300℃, and then stabilized after a slight increase. In the meantime, the volume shrinkage and mass loss rate increased with the riseof calcination temperature. The test results of microwave shock characteristics showed that the intensity of hardened CA basically did not change under the high-power and long-time microwave irradiation. The microwave-metal discharge test proved that this cementitious material after hardening has excellent mechanical properties and high temperature stability. In summary, hardened CA has good wave-transparent properties,excellent mechanical properties and outstanding high temperature stability, being very suitable for using in microwave heating.

calcium aluminate; cementitious materials; microwave heating; mechanical properties; wave-transparent properties; stability

date：2017-02-06.

WANG Wenlong, wwenlong@sdu.edu.cn

supported by the Natural Science Foundation for Distinguished Young Scholars of Shandong Province (JQ201514) and the Major Research Development Program of Shandong Province (2016GSF116006).

TB 302

A

0438—1157（2017）07—2931—07

10.11949/j.issn.0438-1157.20170118

2017-02-06收到初稿，2017-03-18收到修改稿。

聯(lián)系人：王文龍。

王宜燦（1993—），男，碩士研究生。

山東省自然科學(xué)杰出青年基金項(xiàng)目（JQ201514）；山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016GSF116006）。