实验室微波炉的微波概述

2022-03-25 17:05  下载量:0

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微波概述 微波与无线电波、电视信号、通讯雷达、红外线、可见光等一样,都属电磁波,只是波长不相同。微波是频率在300MHz到300KMHz的电磁波(波长1m~1mm),通常用于电视、广播、通讯技术中。而近代把微波作为一种能源,又拓展了一个分支技术,在工农业上进行加热、干燥、杀菌;在化学工业中进行催化、萃取等化学反应和激发等离子体。 物料介质由极性分子和非极性分子组织,在电磁场作用下,这些极性分子从随机分布状态转为依电场方向进行取向排列。而在微波电磁场作用下,这些取向运动以每秒数十亿次的频率不断变化,造成分子的剧烈运动与碰撞摩擦,从而产生热量,达到电能直接转化为介质内的热能。可见,微波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热。而不同介质材料的介电常数εr和介质损耗角正切值tgδ是不同的,故微波电磁场作用下的热效应也不一样。由极性分子所组织的物质,能较好地吸收微波能。水分子呈极强的极性,是吸收微波的z好介质,所以凡含水分子的物资必定吸收微波。另一类由非极性分子组成,它们基本上不吸收或很少吸收微波,这类物质有聚四氟乙烯、聚丙烯、和玻璃、陶瓷等,它们能透过微波,而不吸收微波,这类材料可作为微波加热用的容器或支承物或做密封材料。 微波加热和传统的热传导的加热方式相比具有非常大的优势,其主要的优点如下: (1)加热速度快 常规加热(如火焰、热风、电热、蒸汽等)都是利用热传导、对流、热辐射将热量首先传递给被加热物的表面,再通过热传导逐步使中心温度升高(既常称的外部加热)。它要使中心部位达到所需的温度,需要一定的热传导时间,而对热传导率差的物体所需的时间就更长。微波加热则属内部加热方式,电磁能直接作用于介质分子转换成热,且透射使介质内外同时受热,不需要热传导,故可在短时间内达到均匀加热。 (2)均匀加热 用外部加热方式加热时,为提高加热速度,就需升高外部温度,加大温差梯度。然而随之就容易产生外焦内生现象。微波加热时不论形状如何,微波都能均匀渗透,产生热量,因此均匀性大大改善。 (

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