微波技術在各領域的應用

1、微波技術在各領域的使用發(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，因為它的波長和長波、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)現以來，就不斷的得到 發(fā)展和使用，19世紀末，人們已經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言一電磁波的存在。 20世紀初期對微波技術的研究又有了一定的進展，1936年4月美國科學家SouthWorth用直徑為12.5cm青銅管將9cm

2、的電磁波傳輸了 260m遠，波導傳輸實驗 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一電磁波可以在 空心的金屬管中傳輸，因此在第二次世界大戰(zhàn)中微波技術的使用就成了一個熱門的 課題。戰(zhàn)爭的需要，促進了微波技術的發(fā)展，而電磁波在波導中傳輸的成功，有提 供了一個有效的能量傳輸設備，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， 由于迫切需要能夠對敵機及艦船進行了探測定位的高分辨率雷達，大大促進了微波 技術的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，微波技術進一步迅速發(fā)展，不進系統研究了微波 技術的傳輸理論，而且向著多方面的

3、使用發(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，為微波技術的使用提供了先決條件。此后我國在微波領域迅速發(fā)展，80年代我公司生產出中國第一臺微波爐，到目前為止，家用微波爐、工業(yè)微波使用等系列產品微波產品接近或達到世界先進水平。微波通常呈現為穿透、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。從電子學和物理學觀點來看，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

4、于輻射加熱的電磁波，如紅外線、遠紅外線等波長 更長，因此具有更好的穿透性。微波透入介質時，由于微波能和介質發(fā)生一定的相 互作用，以微波頻率2450MHz，使介質的分子每秒產生24億五千萬次的震動，介 質的分子間互相產生摩擦，弓I起的介質溫度的升高，使介質材料內部、夕卜部幾乎同 時加熱升溫，形成體熱源狀態(tài)，大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導時間，且在條件為 介質損耗因數和介質溫度呈負相關關系時，物料內外加熱均勻一致。2選擇性加熱 物質吸收微波的能力，主要由其介質損耗因數來決定。介質 損耗因數大的物質對微波的吸收能力就強，相反，介質損耗因數小的物質吸收微波 的能力也弱。由于各物質的損耗因數存在差異，微波

5、加熱就表現出選擇性加熱的特 點。物質不同，產生的熱效果也不同。水分子屬極性分子，介電常數較大，其介質 損耗因數也很大，對微波具有強吸收能力。而蛋白質、碳水化合物等的介電常數相 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，介質溫升可無惰性的隨之改變，不存在“余熱”現象，極有 利于自動控制和連續(xù)化生產的需要。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相似，能像 光線一樣地

6、直線傳播和容易集中，即具有似光性。5穿透性 微波照射于介質物體時，能深入該物體內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，因而不會改變物質分子的內部結構或破 壞其分子的化學鍵，所以微波和物體之間的作用是非電離的。二、微波技術的工業(yè)使用現代微波設備就是利用微波的這些特性， 運用技術手段在各行業(yè)進行使用和 發(fā)展，目前我公司目前主要使用有：1食品、保健品工業(yè) 利用微波可對食品、保健品進行火菌、脫水、烘干、 膨化、調味、脫腥

7、、解凍、催陳和保鮮處理。目前已用于奶粉、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。微波也可對竹木復合板和拼板交接的固 化處理也很理想。3殺蟲滅菌 使用微波加熱技術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

8、用。目前廣泛使用到大米、谷物、豆類、煙葉處理、竹材、木料、紙張、食品、醫(yī)藥等行業(yè)等。4橡膠工業(yè) 微波技術使用到橡膠工業(yè)中的橡膠硫化工藝中，和常規(guī)加熱保 溫相結合，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) 微波高溫可使用于陶瓷工業(yè)，將傳統加熱和微波加熱方法相結合 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，可以使煤炭內外同 時升溫，是水分蒸發(fā)，實現脫水干燥，效率得到大大提高。7微波等離子技術 半導體生產工藝中已經采用

9、微波等離子體技術，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；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 利用微波技術在無氧或缺氧狀態(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)境實現全封閉無害化處理。此項技術的使用優(yōu)于常規(guī) 處理方法，開拓了微波使用的新領域。9污水處理 利用微波非熱效應和熱效應選擇吸波的“敏化劑”把微波能傳給 水中的污染物而誘發(fā)化學反應，通過物理及化學作用對水中的污