微波技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用

1、微波技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)布來源：三樂微波發(fā)布時間：2014/5/30 8:57:00一、微波原理微波是指波長在1mm1000mm、 頻率在 300MHz-300GHz 范圍之間的電磁波，因為它的波長與長波、中波和短波相比來說，要“微小”得多，所以稱之為“微波”。微波有著不同于其他波段的重要特點，它自被人類發(fā)現(xiàn)以來，就不斷的得到發(fā)展和應(yīng)用，19 世紀末，人們已經(jīng)知道了超高頻的許多特性，赫茲用火花振蕩得到了微波信號，并對其進行了研究，僅證實了麥克斯韋的一個預(yù)言電磁波的存在。20 世紀初期對微波技術(shù)的研究又有了一定的進展，1936 年 4 月美國科學(xué)家SouthWorth 用直徑為12.5cm 青銅

2、管將9cm 的電磁波傳輸了260m 遠，波導(dǎo)傳輸實驗的成功激勵了當時的研究者，因為它證實了麥克斯韋的另一個語言電磁波可以在空心的金屬管中傳輸，因此在第二次世界大戰(zhàn)中微波技術(shù)的應(yīng)用就成了一個熱門的課題。戰(zhàn)爭的需要，促進了微波技術(shù)的發(fā)展，而電磁波在波導(dǎo)中傳輸?shù)某晒?，有提供了一個有效的能量傳輸設(shè)備，微波電真空振蕩器及微波器件的發(fā)展十分迅速。在1943 年終于制造除了第一臺微波雷達，工作波長在10cm 。 在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于迫切需要能夠?qū)硻C及艦船進行了探測定位的高分辨率雷達，大大促進了微波技術(shù)的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，微波技術(shù)進一步迅速發(fā)展，不進系統(tǒng)研究了微波技術(shù)的傳輸理論，而且向著多方面的

3、應(yīng)用發(fā)展，并且一直在不斷的完善，我國開始研究和利用微波技術(shù)實在20 世界 70 年代初期，首先在連續(xù)波磁控管的研制方面取得重大進展，特別是大功率磁控管的研制成功，為微波技術(shù)的應(yīng)用提供了先決條件。此后我國在微波領(lǐng)域迅速發(fā)展，80 年代我公司生產(chǎn)出中國第一臺微波爐，到目前為止，家用微波爐、工業(yè)微波應(yīng)用等系列產(chǎn)品微波產(chǎn)品接近或達到世界先進水平。微波通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個特性。對于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿透而不被吸收；對于水和食物等就會吸收微波而使自身發(fā)熱；而對金屬類東西，則會反射微波。從電子學(xué)和物理學(xué)觀點來看，微波這段電磁頻譜具有不同于其他波段的如下重要特點：1 穿透性微波比其它用于輻

4、射加熱的電磁波，如紅外線、遠紅外線等波長更長，因此具有更好的穿透性。微波透入介質(zhì)時，由于微波能與介質(zhì)發(fā)生一定的相互作用， 以微波頻率2450MHz ， 使介質(zhì)的分子每秒產(chǎn)生24 億五千萬次的震動，介質(zhì)的分子間互相產(chǎn)生摩擦，引起的介質(zhì)溫度的升高，使介質(zhì)材料內(nèi)部、外部幾乎同時加熱升溫，形成體熱源狀態(tài)，大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導(dǎo)時間，且在條件為介質(zhì)損耗因數(shù)與介質(zhì)溫度呈負相關(guān)關(guān)系時，物料內(nèi)外加熱均勻一致。2 選擇性加熱物質(zhì)吸收微波的能力，主要由其介質(zhì)損耗因數(shù)來決定。介質(zhì)損耗因數(shù)大的物質(zhì)對微波的吸收能力就強，相反，介質(zhì)損耗因數(shù)小的物質(zhì)吸收微波的能力也弱。由于各物質(zhì)的損耗因數(shù)存在差異，微波加熱就表現(xiàn)出選

5、擇性加熱的特點。物質(zhì)不同，產(chǎn)生的熱效果也不同。水分子屬極性分子，介電常數(shù)較大，其介質(zhì)損耗因數(shù)也很大，對微波具有強吸收能力。而蛋白質(zhì)、碳水化合物等的介電常數(shù)相對較小，其對微波的吸收能力比水小得多。因此，對于食品來說，含水量的多少對微波加熱效果影響很大。3 熱慣性小微波對介質(zhì)材料是瞬時加熱升溫，升溫速度快。另一方面，微波的輸出功率隨時可調(diào)，介質(zhì)溫升可無惰性的隨之改變，不存在“余熱”現(xiàn)象，極有利于自動控制和連續(xù)化生產(chǎn)的需要。4 似光性 微波波長非常小，當微波照射到某些物體上時，將產(chǎn)生顯著的反射 和折射，就和光線的反、折射一樣。同時微波傳播的特性也和幾何光學(xué)相似，能像光線一樣地直線傳播和容易集中，即具

6、有似光性。5 穿透性 微波照射于介質(zhì)物體時，能深入該物體內(nèi)部的特性稱為穿透性。例如微波是射頻波譜中惟一能穿透電離層的電磁波（光波除外）。6 信息性 微波波段的信息容量是非常巨大的，即使是很小的相對帶寬，其可用的頻帶也是很寬的，可達數(shù)百甚至上千兆赫。7 非電離性微波的量子能量不夠大，因而不會改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或破壞其分子的化學(xué)鍵，所以微波和物體之間的作用是非電離的。二、微波技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代微波設(shè)備就是利用微波的這些特性，運用技術(shù)手段在各行業(yè)進行應(yīng)用和發(fā)展，目前我公司目前主要應(yīng)用有：1 食品、保健品工業(yè)利用微波可對食品、保健品進行滅菌、脫水、烘干、膨化、調(diào)味、脫腥、解凍、催陳和保鮮處理。目前

7、已用于奶粉、奶酪、壯骨粉、洋參丸、豆粉、月餅、糕點、方便面、牛肉干、肉脯、肉條、肉松、魚干片、魚松、貝類、鹽水鴨、解凍魚肉禽蛋、醬菜、土豆片、腰果、花生、瓜子、大豆、白酒、黃酒、啤酒、牛奶、口服液、中藥材等的生產(chǎn)中。2 木材加工采用大功率微波干燥機對2-10 公分厚的木板進行烘干，干燥速度快、木材不開裂、變形小、同時可殺死木材內(nèi)部的卵蟲和幼蟲，中高檔家具、地板、包裝材料用途木料的處理最為合適。微波也可對竹木復(fù)合板和拼板交接的固化處理也很理想。3 殺蟲滅菌應(yīng)用微波加熱技術(shù)能在較低的濕度下滅菌殺蟲，若用微波處理食品和物料，在50-80 度時就能起到殺蟲滅菌作用。目前廣泛應(yīng)用到大米、谷物、豆類、煙葉

8、處理、竹材、木料、紙張、食品、醫(yī)藥等行業(yè)等。4 橡膠工業(yè)微波技術(shù)應(yīng)用到橡膠工業(yè)中的橡膠硫化工藝中，與常規(guī)加熱保溫相結(jié)合，大大提高橡膠硫化時間和效率。目前在河北衡水地區(qū)、山東地區(qū)廣泛使用。5 陶瓷工業(yè)微波高溫可應(yīng)用于陶瓷工業(yè)，將傳統(tǒng)加熱和微波加熱方法相結(jié)合使用，可大大縮短陶瓷的干燥時間，同時不影響陶瓷燒制的成品率。6 煤炭干燥煤炭開采后通常含水率較高（35% 左右），如果采用常規(guī)烘干方法進行干燥，速度慢、效率低，干燥不徹底，采用微波法干燥，可以使煤炭內(nèi)外同時升溫，是水分蒸發(fā)，實現(xiàn)脫水干燥，效率得到大大提高。7 微波等離子技術(shù)半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中已經(jīng)采用微波等離子體技術(shù)，可進行蝕刻、濺射、氣相沉積、氧化硅片；可用于金屬、合金、非金屬的表面處理；可用于陶瓷的高溫燒結(jié)；可用于等離子體光譜分析，可檢測十幾種元素，另外還用于分解有毒化合物。8 微波醫(yī)療垃圾處理技術(shù)利用微波技術(shù)在無氧或缺氧狀態(tài)下，使微波承載體迅速升至高溫，使得醫(yī)療垃圾在極短時間內(nèi)迅速處于高溫狀態(tài)，直接灰化，極大降低了燃燒過程中有毒氣體的產(chǎn)生。煙氣中氣體再采用微波等離子體火炬進行高溫裂解，整個處理過程和處理環(huán)境實現(xiàn)全封閉無害化處理。此項技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)于常規(guī)處理方法，開拓了微波應(yīng)用的新領(lǐng)域。9 污水處理利用微波非熱效應(yīng)和熱效應(yīng)選擇吸波的“敏化劑”把微波能傳給水中的污染物而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，通過物理及化學(xué)作用對水中