微波加热原理及特性

微波加热原理及特性

    微波是指波长在1～1 000姗，对应的频率为0．3～300 GHz，能在发射和接收过程中实际应用波导和谐振腔技术的电磁波。1936年，波导传输试验在美国取得成功，随后，微波技术在通信、广播、电视领域中得到了广泛的应用。在使用微波的过程中，人们发现微波会引起热效应，于是在全世界范围内开始了对微波加热技术的应用研究。1945年，美国P．L．Spencer申请了微波加热技术的第一个专利。1955年，美国泰潘公司向市场推出了世界上第一台微波炉。20世纪70年代初期，我国开始研究和利用微波加热技术，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波加热技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代，我国开始生产微波炉。到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。目前，微波技术己经有了非常广泛的应用。微波干燥己经应用于化工行业、食品行业、毛纺印染业、茶叶加工、医药业、烟草业以及其它行业。在橡胶加工方面，传统的加工方法，不仅费时耗能，而且劳动生产率低，产品质量差。因此，人们开始尝试把微波技术应用到橡胶加工业。大量的实验证明，与传统方法相比，微波技术运用于橡胶加工，具有高效节能，无环境污染，且得到的产品质量好等优点。但将微波技术应用在橡胶加工中，实现工厂化生产还有很长的路要走。

    按加热方式的不同，固体物料的加热分为两类：一类是常规加热，该方法首先通过传导、对流、辐射的传热方式加热固体周围的环境或固体表面，使固体的表面得到热量，然后再通过热传导的方式将热量传到固体内部，其加热介质可以是热空气、炉气、过热蒸汽，也可以是远红外线辐射等。这种加热方式效率低，加热时间长；另一类干燥方法是介质微波加热，这是一种全新的加热方法。其加热原理是：当有极分子电介质和无极分子电介质置于微波电磁场中时，介质材料中会形成偶极子或已有的偶极子重新排列，并随着高频交变电磁场以高达数亿次每秒的速度摆动，分子要随着不断变化的高频电场的方向重新排列，就必须克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍，产生类似于摩擦的作用，实现分子水平的“搅拌”，从而产生大量的热。微波属高频波段的电磁波，它也具有电磁波所有的波动特性，如反射、透射、干涉和衍射。目前常用的微波加热专用频率为915 Ml{z和2450MHz。在微波场作用下，介质材料可以吸收微波能并转化为热能，能够得到比常规加热方法更好的加热效果。常规加热与微波加热是2种迥然不同的加热方法。微波加热是一种“冷热源”，它在产生和接触到物体时，不是一股热气，而是电磁能。它具有一系列传统加热所不具备的独特优点。