1、a，1。微波在材料科學(xué)和工程中的應(yīng)用微波功率在科學(xué)固體廢物微波處理中的應(yīng)用。廢輪胎的微波處理和加工：廢輪胎處理3。微波化學(xué)工程探索(例如，從天然氣制乙烯)；微波化學(xué)工程。廢氣微波污染控制(如有毒氣體消解)；污染空氣微波預(yù)防和分解。微波等離子體和火炬的應(yīng)用(MPT)(微電子、固體器件等領(lǐng)域)。微波等離子炬(MPT)，A，5，2。微波功率在材料科學(xué)和工程中的應(yīng)用領(lǐng)域微波功率在科學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)電導(dǎo)率分為：導(dǎo)體、絕緣體(電介質(zhì))和半導(dǎo)體；根據(jù)結(jié)晶，晶體(單晶、多晶)、非晶；根據(jù)極化率，分為：極性材料和非極性材料；按分子量分為：個(gè)低分子物質(zhì)和高分子物質(zhì)；根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，它分為：鏈結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；A11

2、低分子材料分為晶態(tài)和非晶態(tài)；高分子材料分為晶態(tài)結(jié)構(gòu)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；它也可以分為兩類：天然的和合成的；前者是纖維素、天然橡膠、紙張等。后者是塑料、合成纖維、人造涂料等。鏈狀聚合物材料：的特點(diǎn)是可溶性、易加工、可重復(fù)使用和熱塑性；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料：的特點(diǎn)是不溶性、高強(qiáng)度和硬度、耐熱性和溶解性。A，12，3.2電介質(zhì)的分類，1。非極性電介質(zhì)：(非極性材料)，如氬、碳、CF4、甲烷(CH4)、四氯化碳(CCl4)、丙烯(C8H8)、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、石蠟、地蠟、礦物油、聚異丁烯、未硫化橡膠所有碳?xì)浠衔锒际欠菢O性或弱極性物質(zhì)，例如，當(dāng)其中的氫原子被鹵素元素或羥基、二氧化銨、二氧化氮基團(tuán)取代時(shí)，它

3、們就變成極性化合物。A，13，2。極性材料：與非極性電介質(zhì)相反。當(dāng)沒(méi)有外部電場(chǎng)時(shí)，分子正負(fù)電荷的重心不重合，即分子甚至有電矩。由這些分子組成的電介質(zhì)稱為“極性電介質(zhì)”。不對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)是極性物質(zhì)，如水、甲醇、乙醇、尿素、丙酮、蛋白質(zhì)、血紅蛋白、聚醋酸乙烯酯(C2H6O2)、血清免疫球蛋白C、聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂A、14、3.3介電損耗與溫度的關(guān)系當(dāng)“F2”等于散熱率時(shí)，介電損耗系數(shù)”隨溫度迅速變化并上升的溫度稱為“臨界溫度”。A，21，損耗因子與溫度的關(guān)系，A，22，正斜率材料臨界溫度的近似，A，23，4。微波功率對(duì)材料的影響微波功率對(duì)材料的作用微波對(duì)材料的影響(包括無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、高分子材料

4、、功能材料、磁性材料、壓電材料、生物材料等)。)具有下列效應(yīng)(單一效應(yīng)或復(fù)合效應(yīng)): a .熱效應(yīng)b .電場(chǎng)效應(yīng)。電磁生物效應(yīng)，a，24，5。微波加熱原理微波加熱的溫度適應(yīng)范圍微波加熱方法分為： 50100C:加熱、脫水、真空干燥、熱燙、殺菌、拆包、成型、解凍、 100200C:膨化、發(fā)泡、烘烤、脫硫、.200400C:硫化，微波熱風(fēng)，微波食用油。材料合成，a，25，5.1單位體積材料的微波功率損耗，非金屬材料單位體積的微波功率損耗為： p=o e2r ms=2fo e2r ms-(w/m3)，其中微波頻率為： f-；o真空介電常數(shù)；”-介電損耗；E2rms -電場(chǎng)有效值。當(dāng)輸入微波功率固定時(shí)

5、，材料的吸收功率與工作頻率f和微波損耗”的乘積成正比。a，26，5.2，a，27，a，28，a，29，d .加熱過(guò)程中水和固體物質(zhì)的溫升和溫度分布變化，a，30，e .微波加熱技術(shù)的選擇：根據(jù)被加熱材料的介電損耗、熱導(dǎo)率、體積、形狀等物理和電學(xué)特性，適當(dāng)選擇微波加熱功率和加熱時(shí)間，使材料在加熱過(guò)程中加熱均勻，內(nèi)外溫度梯度接近于零。A，31，5.3各種材料的電場(chǎng)極化方向要求，A，32電場(chǎng)的線極化和圓極化。對(duì)于塊狀物，電場(chǎng)應(yīng)平行于較厚的方向；見(jiàn)圖(c)和(d)；3.對(duì)球形物體沒(méi)有特殊要求；4.對(duì)于棒狀或絲狀材料，最好使用圓極化場(chǎng)，即極化方向不斷快速旋轉(zhuǎn)，而線極化場(chǎng)的方向不變。最近，我們的圓極化加熱

6、系統(tǒng)發(fā)明專利獲得批準(zhǔn)。A，33，6。微波加工方法和微波加工方法的應(yīng)用是熱敏材料嗎？比熱？f .要達(dá)到的最終溫度？最終溫度？處理目的脫水、干燥、焙燒、膨化、定型、熟化、燒結(jié)、熔煉、合成、熔煉、處理對(duì)象？34、A、6.2考慮其他因素，A .單件間隔加熱還是連續(xù)操作加工？單一加工還是連續(xù)加工？常溫常壓加熱，還是高溫高壓加熱？還是高溫高壓？一般壓力2。工作頻率： f=2450MHz或f=915MHz3.采用箱式爐或隧道爐；4.強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備；5.采用直接耦合或縫隙天線饋電；6.傳送帶的帶速可以連續(xù)調(diào)節(jié)；7.一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有溫度測(cè)量裝置；8.產(chǎn)量是每小時(shí)幾十到幾百公斤；9.價(jià)格低；適用于常規(guī)脫水干燥，可用于化

7、工原料、各種粉末或顆粒、煙絲、玻璃纖維、茶葉、中藥材及丸劑、消毒滅菌等。一、36，915兆赫20千瓦微波干燥設(shè)備(四川宏普公司)，915兆赫微波加熱設(shè)備，一、37、二、室內(nèi)低溫干燥技術(shù)，特點(diǎn)： 1。間歇操作；2.適用于大體積、大尺寸材料；3.確保物料在干燥室中干燥均勻；4.低溫脫水干燥，使材料不開(kāi)裂不變形；5.無(wú)污染；6.泄漏符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。適用于：各種化工原料、模具材料、食品、藥材、阿膠、農(nóng)副產(chǎn)品、水產(chǎn)品、木材、建材、一、38、微波低溫干燥室(長(zhǎng)沙龍?zhí)┕?，一、39、C微波真空處理技術(shù)，在(1.3326.66)千帕的壓力范圍內(nèi)，通過(guò)微波真空處理來(lái)干燥藥品、蔬菜和化學(xué)品等熱敏性物質(zhì)是非常有效的

8、，并且干燥必須在100以下進(jìn)行，以防止對(duì)物質(zhì)的損害。從下圖可以看出，二區(qū)空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最小擊穿場(chǎng)強(qiáng)，在一定的壓力、溫度和介質(zhì)材料特性下，加熱器中的臨界電場(chǎng)限制了耗散功率密度。真空處理的最大障礙是管壁形狀和負(fù)載導(dǎo)致的集中電場(chǎng)中的局部放電，這將導(dǎo)致局部過(guò)熱和浪費(fèi)微波功率。A，40，不同頻率下?lián)舸﹫?chǎng)強(qiáng)與氣壓之間的關(guān)系，擊穿電場(chǎng)之間的關(guān)系2。真空度3千帕。3.它可以測(cè)量和控制干燥箱內(nèi)的溫度；4.濕度可以在盒子里測(cè)量；5.低沸點(diǎn)、低溫或超低溫干燥；6.微波泄漏符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。適用于：各種熱敏性物料、食品、蔬菜(生姜、大蒜、蘑菇、)、藥品、易氧化物料、高水分、高粘度物料、A、43、微波真空干燥機(jī)真空

9、低溫干燥設(shè)備(長(zhǎng)沙龍?zhí)┕?、A、44、C2。微波冷凍干燥技術(shù)，在冷凍干燥區(qū)(13 133)Pa，水不經(jīng)過(guò)液相直接從冷凍物料變成蒸汽而升華。普通的冷凍干燥是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程。if微波主要問(wèn)題是微波分解空氣或凍結(jié)物質(zhì)附近大氣中的水蒸氣。45，冷凍干燥設(shè)備，46，冷凍微波干燥機(jī)和微波電源，47，48，微波高溫干燥和燒結(jié)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)快速和超快速升溫；3.間歇操作；4.樣品溫度可以直接測(cè)量；5.專用坩堝，對(duì)材料無(wú)污染；6.多重防漏裝置安全可靠。適用于：空氣氣氛下各種固體物料的煅燒、焙燒、燒結(jié)、高溫合成、灰化、熔融和熱處理。一、49、微波高溫干燥設(shè)備為微波高溫馬弗爐/灰化爐(長(zhǎng)沙龍?zhí)┕?，一、50、e

10、微波高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，特征： 1。適用于各種氣氛(空氣、氧氣、氮?dú)?、惰性氣體、還原氣體)；2.高達(dá)1600攝氏度；3.連續(xù)可調(diào)微波功率；4.設(shè)置兩個(gè)氣體通道，氣壓準(zhǔn)確可控；5.直接測(cè)量樣品的溫度；6.特殊坩堝和耐火材料；7.多重防漏裝置安全可靠。適用于：高溫合成、煅燒、焙燒、燒結(jié)、灰化、焚燒、A、51、微波高溫?zé)Y(jié)設(shè)備(長(zhǎng)沙龍?zhí)┕?、A、52、微波燒結(jié)陶瓷，自本世紀(jì)初以來(lái)，微波燒結(jié)陶瓷材料的研究已日趨成熟，許多研究者已將目光投向微波燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)陶瓷以獲得更好的性能。例如，賓夕法尼亞大學(xué)利用微波單模腔燒結(jié)了氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁和氧氮化鋁的納米晶透明陶瓷，有人在1880微波高溫下處理多晶透明氧化鋁

11、陶瓷，得到單晶寶石級(jí)氧化鋁，其透光率提高了20%。俄羅斯科學(xué)家利用毫米波加熱燒結(jié)氧化鋁納米陶瓷，接近理論密度，晶粒尺寸為(8590)nm。微波橡膠硫化技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，首先通過(guò)模具擠出橡膠，同時(shí)盡快將其溫度升至200進(jìn)行硫化，然后在此溫度下保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以確保發(fā)生硫化或聚合所需的化學(xué)反應(yīng)。由于微波的體積加熱特性，可以在短時(shí)間內(nèi)提供橡膠部件整個(gè)橫截面所需的溫升。然后，有必要提供用于常規(guī)加熱的保溫通道，其目的是防止橡膠在反應(yīng)前冷卻。A，54，微波硫化橡膠(南京三樂(lè)公司)，A，55，G .用微波爐在微波爐中制造高溫超導(dǎo)材料。當(dāng)氧化銅、氧化鋅、V2O3等。被放進(jìn)微波爐，結(jié)果是意想不到的！它們?cè)谝环昼妰?nèi)熔化，其中V2O3達(dá)到700，氧化鋅達(dá)到800，氧化鉛加速到200。它的性質(zhì)衰變?yōu)榱硪环N紅色氧化物Pb3O4，不吸收微波。用普通方法由氧化銅和四氧化三鐵混合物制備四氧化三鐵需要在爐中加熱一整天！使用微波爐只需要大約半個(gè)小時(shí)。然而，另一種化合物KVO3用同樣的方法只用了7分鐘，這表明節(jié)能效果明顯。1988年，英國(guó)牛津大學(xué)的物理學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，包括氧化銅在內(nèi)的幾種無(wú)機(jī)氧化物對(duì)2450兆赫的微波輻射有很強(qiáng)的吸收能力。他們將(1