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【基础知识】－－微波与自然物质的相互作用。

我在故我思

2006/04/21

微波是频率约在300MHz～300GHz,即波长在100cm～0.1cm范围内的电磁波。它位于电磁波谱的红外辐射 (光波)和无线电波之间。微波能穿透绝缘体介质，直接把能量辐射到有电介特性的物质上，科学发现自然界的物质与微波的相互作用可大致分为三类形式：
　　导体反射微波——金属反射微波能，并不被加热。可用于制造微波仪器的腔体和外壳的材料。
　　绝缘体透射微波——许多材料透射微波并且不被加热，可制成良好的绝缘体，如：微波腔内的传感器材料，密闭反应容器材料等。
　　电介质吸收微波——这些材料吸收微波能并被加热，一般不在微波腔内使用。
　　加热速率视加热物质的介电损失因子(dielectric loss factor) 而定。介电损失因子表示—物质在一定温度下吸收某一频率之微波的能力。“损失”一词，系指输给之微波能由于转换成热能而在样品中失去的量。微波能穿透样品时，样品依其介电损失因子决定其吸收能量的速率。对微波能为透明的物质(例如真空)，其穿透距离是无限的；对于会反射微小的物质(例如金属)，穿透距离则为零；对于会吸收微波的物质(例如水)，穿透距离则是有限的。样品的介电损失因子越大，微波能的穿透能力越弱，因为当微波深入样品中时，会因被吸收而减弱。
电介质吸收微波的方式：
1）液体偶极转动：吸收分子(如：水或酸类)的永久电偶极会因微波电场的感应而转动。此一偶极转动引起整个分子旋转，直到它与临近的分子互撞为止。这撞击提高液体的功能，因而也提高液体的温度。微波电场每秒变更正负讯号(亦即振荡)数十亿次，导致每秒产生许多碰撞，因而迅速地使液体加热。偶极转动速率与液体的粘度极有关系。液体加热时，它的粘度通常会降低，因此影响其微波能量吸收的速率。
2）液体离子导电：诸如无机酸之液体因含有溶解的离子，所以可传导电流。这些离子会因微波场之存在而在液体中迁移。水合离子(Solvated ions)的迁移也会引起与临近分子的撞击，并提高液体动能，因此提高液体的温度。微波电场每秒变更正向讯号数十亿次，迫使离子每秒变更其迁移方向数十亿次。
3）液体可同时以上述两种方式加热：每一方式的贡献百分比视离子的浓度及其等值导电度(Equivalent Conductivity) 而定。如果离子浓度低，那么样品加热将主要以偶极转动的方式吸收微波能。由于微波波长较长，微波能可以穿透入液体相当程度的距离，因此，可以引起液体整个的加热而不是仅有表面加热。
4）固体吸收微波：如果微波电场可穿透一固态物质，它有时可以使物质中的电子受微波电场影响而发生迁移现象。这种电子迁移受到吸收固体中每一分子或原子四周的电荷分布而受阻。这种因微波场使电子移动而产生加热的现象，与一简单电路中因电阻而产生热的情况相类似。不会因微波而产生热的物质包括：碳黑、碳化矽、及某些型态的玻璃等。
　　微波电磁辐射对不同的物质所产生的偶极转动、电子和离子的迁移现象，对增进化学反应产生影响，迅速提高反应物温度，激发分子高速度旋转和振动，使之处于反应的准备状态或亚稳态，促使进一步电离或氧化还原反应。
来源：网络。

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曾阿牛

第1楼2006/05/12

热电偶是一种导体，应用于微波场中好么？

0

我在故我思

第2楼2006/05/12

1楼说的不错，的确热电偶会导电，我用过，在微波的萃取过程中会有电火花产生的。

0

西门吹雪

第3楼2006/05/15

热电偶在微波场中的趋肤效应会使其表面温度升高、测温不准，美国军方预计将在5年内研制出在不同场强下温度漂移量稳定的热电偶，并采用微波运行条件下的逐点标定技术进行日常校验。该技术将取代昂贵、光电转换装置和电路复杂、且不易一体化的光纤传感器，用于探测隐形飞机中吸波材料波切面各控制点的吸波强度，是判断敌方威胁雷达并自动引导优化趋避飞行路线的重要手段之一。

中国应该发展隐形核潜艇，我爱国，超想做这方面工作，可惜没机会！

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dangningxu

第4楼2006/05/26

微波可以烧陶瓷吗？

0

wbjlz

第5楼2006/05/26

回复与问题没有关系，被隐藏。

0

西门吹雪

第6楼2006/07/05

回复与问题没有关系，被隐藏。

0

我在故我思

第7楼2006/07/25

微波目前的使用范围越来越宽了，微波烧陶瓷技术已经在使用了。您可以看看相关的报道。
dangningxu 发表:微波可以烧陶瓷吗？

0

993359219

第8楼2011/03/03

陶瓷不是不吸收微波吗？

0

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