微波加熱原理

微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的的電磁波。被加熱介質(zhì)物料中的水分子是極性分子。他在快速變化的高頻電磁場(chǎng)作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場(chǎng)的變化而變化，造成分子的運(yùn)動(dòng)和相互摩擦效應(yīng)。此時(shí)，微波的場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化和膨化等一系列物化過程而達(dá)到微波加熱干燥的目的。

微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特性。對(duì)于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收。對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱。而對(duì)金屬類東西，則會(huì)反射微波。

影響微波燒結(jié)效果的因素主要有：所使用的微波頻率，燒結(jié)時(shí)間與燒結(jié)升溫速度，材料本身的介電損耗特性等。使用高的微波頻率對(duì)燒結(jié)過程有兩方面的影響：可以改善微波燒結(jié)的均勻性，加快燒結(jié)過程。提高頻率對(duì)改善微波加熱的均勻性有一定的作用。另一方面，使用的微波頻率越高，在單位時(shí)間內(nèi)樣品吸收的能量越多，燒結(jié)致密化速度越快。燒結(jié)時(shí)間和加熱速度對(duì)燒結(jié)體的組織性能有很大的影響。高溫快燒和低溫慢燒均會(huì)造成組織晶粒尺寸不均勻，孔隙尺寸過大等現(xiàn)象。過快的加熱速度會(huì)在材料內(nèi)部形成很大的溫度梯度，產(chǎn)生的熱應(yīng)力過大會(huì)導(dǎo)致材料開裂。

微波加熱原理和影響因素：外加電場(chǎng)的變化頻率越高，分子擺動(dòng)就越快，產(chǎn)生的熱量就越多；外加電場(chǎng)越強(qiáng)，分子的振幅就越大，由此產(chǎn)生的熱量就越多；與物料的種類及性質(zhì)有關(guān)：如物料的密度大，溫度升高慢；物料的比熱容大，溫度升高慢。微波加熱設(shè)備的基本構(gòu)成：電源、微波管、連接波導(dǎo)、加熱器及冷卻系統(tǒng)等。微波加熱設(shè)備的基本類型：箱式、隧道式、平板式、曲波導(dǎo)式和直波導(dǎo)式。1、箱式微波加熱器適于非連續(xù)化加熱；2、隧道式微波加熱器；3、波導(dǎo)型微波加熱器：波導(dǎo)型加熱器（行波場(chǎng)波導(dǎo)加熱器）──即在波導(dǎo)的一端輸入微波，在另一端有吸收剩余能量的水負(fù)載，這樣使微波能在波導(dǎo)內(nèi)無反射地傳輸，構(gòu)成行波場(chǎng)。4、輻射型微波加熱器：輻射型加熱器是利用微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波通過一定的轉(zhuǎn)換裝置，再經(jīng)輻射器（照射器、天線等）向外輻射的一種加熱器。5、慢波型微波加熱器：該加熱器是一種微波沿著導(dǎo)體表面?zhèn)鬏數(shù)募訜崞?。因?yàn)樗鼈魉臀⒉ǖ乃俣缺瓤臻g傳送慢，所以叫做慢波加熱器。6、微波真空干燥箱：將微波加熱與真空干燥相結(jié)合的干燥方法,叫做微波真空干燥法。

微波加熱設(shè)備和加熱方法.微波加熱設(shè)備包括:殼體,其容納適于接收待加熱物品的加熱室,所述室至少部分地由電磁屏蔽件限定;用于產(chǎn)生微波的微波源,微波源位于所述加熱室的外部;和天線,所述天線基本上布置在加熱室內(nèi)且配置成基本上在加熱室給所產(chǎn)生的微波,天線配置成以基本上均勻的方式直接向物品傳輸所產(chǎn)生的微波.一種利用微波加熱設(shè)備對(duì)有機(jī)物熱處理的方法,微波加熱設(shè)備包括位于加熱室外部的微波源,所述方法包括:利用微波源產(chǎn)生微波;利用基本上布置在加熱室內(nèi)的天線在加熱室給所產(chǎn)生的微波,其中該天線包括繞著加熱室內(nèi)周延伸的環(huán);經(jīng)由加熱室的開口將有機(jī)物引入加熱室中并穿過所述環(huán);用所產(chǎn)生的微波加熱有機(jī)物;經(jīng)由加熱室的另外開口從加熱室移除有機(jī)物.