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工业微波加热原理
浏览次数:次   发布时间:2020-12-23 15:40:52

微波是一种高频率的电磁波,其频率范围约在300~300 000MHz(相应的波长为100~0.1cm)在300MHz至300GHz之间.它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。工业上用的微波频率是915MHz和2450MHz,以2450MHz应用比较广泛。

       物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。 物质不同,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质 损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常 数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量 的多少对微波加热效果影响很大。介质材料由极性分子和非极性分子组成。在微波电磁场的作用下,介质中的极性分子从原来的热运动状态转为跟随微波电磁场的交变而排列取向。采用的微波频率2450兆赫,就会出现每秒24亿5千瓦次交变,分子间就会产生激烈的摩擦。在这一微观过程中,微波能量转化为介质内的热量,使介质温度呈现为宏观上的升高。这就是对微波加热最通俗的解释。 

      微波加热是介质材料自身损耗电磁能量而加热。微波加热的一个基本条件是:物料本身要吸收微波。水是吸收微波很好的介质,凡是含水的物质必定会吸收微波。对于金属材料,电磁场不能透入内部而是被反射出来,所以金属材料不能用微波加热。 有一部分介质虽然是非极性分子组成,也能在不同程度上吸收微波,原理可解释为这种物质分子在微波场下发生弹性变形而生热。另一类介质,它们基本上不吸收或很少吸收微波,它们能透过微波,而不吸收微波,如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜塑料和玻璃、陶瓷等,这类材料可以作为加热用的容器或支撑物,或叫微波密封材料。     

在微波加热中,介质发热程度与微波频率、电磁场强度、介质自身的介电常数和介质损耗正切值等参数有关。

 

 

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