微波原理及特點

 

1、  什么是微波？

 

       微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波(波長1米- 1毫米)，通常是作為信息傳遞而用于雷達(dá)、通訊技術(shù)中。而近代應(yīng)用中又將它擴展為一種新能源，在工農(nóng)業(yè)上用作加熱、干燥；在化學(xué)工業(yè)中催使化學(xué)反應(yīng)；在科研中激發(fā)等離子體等。家用微波爐就是微波能應(yīng)用的一個典型例子。

     我國目前用于工業(yè)加熱的微波頻率為915兆赫和2450兆赫。使用中，可根據(jù)加熱材料的形狀、大小、含水量來選擇。

2、微波加熱原理

      通常，一些介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成，在微波電磁場作用下，極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電磁場的方向交變而排列取向。產(chǎn)生類似摩擦熱，在這一微觀過程中交變電磁場的能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度出現(xiàn)宏觀上的升高，這就是對微波加熱最通俗的解釋。由此可見微波加熱是介質(zhì)材料自身損耗電磁場能量而發(fā)熱。對于金屬材料，電磁場不能透入內(nèi)部而是被反射出來，所以金屬材料不能吸收微波。水是吸收微波最好的介質(zhì)，所以凡含水的物質(zhì)必定吸收微波。有一部份介質(zhì)雖然是非極性分子組成，但也能在不同程度上吸收微波，其原理.

微波加熱干燥殺菌的特點：

       1、加熱速度快 常規(guī)加熱如火焰、熱風(fēng)、電熱、蒸汽等，都是利用熱傳導(dǎo)的原理將熱量從被加熱物外部傳入內(nèi)部，逐步使物體中心溫度升高，稱之為外部加熱。要使中心部位達(dá)到所需的溫度，需要一定的時間，導(dǎo)熱性較差的物體所需的時間就更長。微波加熱是使被加熱物本身成為發(fā)熱體，稱之為內(nèi)部加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)的過程，內(nèi)外同時加熱，因此能在短時間內(nèi)達(dá)到加熱效果。

       2、均勻加熱 常規(guī)加熱，為提高加熱速度，就需要升高加熱溫度，容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。微波加熱時，物體各部位通常都能均勻滲透電磁波，產(chǎn)生熱量，因此均勻性大大改善。

       3、節(jié)能高效 在微波加熱中，微波能只能被加熱物體吸收而生熱，加熱室內(nèi)的空氣與相應(yīng)的容器都不會發(fā)熱，所以熱效率極高，生產(chǎn)環(huán)境也明顯改善。

      4、易于控制,連續(xù)性生產(chǎn)。微波加熱的熱慣性極小。若配用微機控制，則特別適宜于加熱過程加熱工藝的自動化控制。微波功率和傳送速度都是連續(xù)可調(diào)的，廠家可根據(jù)不同生產(chǎn)工藝要求，進行工藝流程參數(shù)的調(diào)整。由于微波加熱與常規(guī)加熱不同，無慣性，反應(yīng)速度快，可以做到即時控制，這樣可以減少廢品、次品率，提高經(jīng)濟效益。

       5、殺菌保鮮、延長保質(zhì)期。

微波殺菌是微波的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果，其殺菌溫度低于常規(guī)方法，時間大大縮短。常規(guī)方法殺菌溫度120℃～130℃，時間約為一小時，而微波殺菌溫度僅要80℃～105℃，時間約幾分鐘。由于微波加熱具有熱力效應(yīng)和生物效應(yīng)，能在較低溫度下殺菌和防霉，不僅能保持原面料的營養(yǎng)成分還能保持物料的色澤，而且大大延長保質(zhì)期。微波能在低溫殺菌、無污染微波能自身不會對食品污染，微波的熱效應(yīng)雙重殺菌作用又能在較低的溫度下殺死細(xì)菌，這就提供了一種能夠較多保持食品營養(yǎng)成份的加熱殺菌方法。

       6、選擇性加熱 微波對不同性質(zhì)的物料有不同的作用，這一點對干燥作業(yè)有利。因為水分子對微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量較低的部位這就是選擇加熱的特點。烘干木材、紙張等產(chǎn)品時，利用這一特點可以做到均勻加熱和均勻干燥。

值得注意的是有些物質(zhì)當(dāng)溫度愈高、吸收性愈好，造成惡性循環(huán)，出現(xiàn)局部溫度急劇上升造成過干，甚至炭化，對這類物質(zhì)進行微波加熱時，要注意制定合理的加熱工藝。

      7、安全無害 在微波加熱、干燥中，無廢水、廢氣、廢物產(chǎn)生，也無輻射遺留物存在，其微波泄漏也確保大大低于國家制定的安全標(biāo)準(zhǔn)，是一種十分安全無害的高新技術(shù)。