微波具有波長短(1m～1mm)、頻率高(300mhz～300ghz)、量子特性明顯等特征。微波技術(shù)廣泛應(yīng)用于雷達、導航、多路通訊、遙感及電視等方面。20世紀60年代開始,人們逐漸將微波加熱技術(shù)應(yīng)用于紙類、木材、樹脂擠出等物理加工過程。近年,在鉬工業(yè)的生產(chǎn)過程中導入微波加熱技術(shù),不僅可有效提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性,而且體現(xiàn)出節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點,其作為實現(xiàn)綠色工藝的手段之一而受到人們的廣泛重視。
微波是一種能量(而不是熱量)形式,但在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量。材料對微波的反應(yīng)可以分為四種情況:(1)穿透微波;(2)反射微波;(3)吸收微波。(4)部分吸收微波。
一般在微波能加工領(lǐng)域中,所處理的材料大多是介質(zhì)材料,而介質(zhì)材料通常都不同程度地吸收微波能,介質(zhì)材料與微波電磁場相互耦合,會形成各種功率耗散從而達到能量轉(zhuǎn)化的目的。能量轉(zhuǎn)化的方式有許多種,如離子傳導、偶極子轉(zhuǎn)動、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等,其中離子傳導及偶極子轉(zhuǎn)動是微波加熱的主要原理。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能,使自身整體同時升溫的加熱方式而*區(qū)
別于其他常規(guī)加熱方式。傳統(tǒng)加熱方式是根據(jù)熱傳導、對流和輻射原理使熱量從外部傳至物料內(nèi)部,熱量總是由表及里地傳遞進行加熱物料,物料中不可避免地存在溫度梯度,故加熱的物料不均勻,致使物料出現(xiàn)局部過熱,影響物料質(zhì)量及反應(yīng)過程,且加熱速度慢,能耗高。微波加熱技術(shù)與傳統(tǒng)加熱方式不同,它是通過被加熱體內(nèi)部偶極分子高頻往復運動,產(chǎn)生“內(nèi)摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高,不須任何熱傳導過程,就能使物料內(nèi)外部同時加熱、同時升溫,加熱速度快且均勻,僅需傳統(tǒng)加熱方式的耗能量的幾分之一或幾十分之一就可達到加熱的目的。