微波冶金

变成热能,其能量转化率取决于介质电损耗因子,属介电材料。Р微波加热原理Р微波加热原理Р矿物和化合物吸收微波的能力主要决定于它们的组成、结构、杂质、重量及形态情况等。Р右图为不同物质微波加热升温速率Р微波在钢铁冶金中的应用[J]王厚昕,李正邦Р②微波加热的前提是微波可以透过材料并被其吸收,这需要材料必须具备以下两种特性:一是被加热材料的表面不能反射微波,即材料的标准阻抗为1。РZn:材料的标准阻抗?ZL:载荷阻抗?Z0:投射线阻抗Р微波技术在冶金中的应用[J] 蔡卫权,李会泉,张懿Р微波加热原理Р二是被加热材料能不可逆地将入射的电磁能转化为自身的热能。单位体积材料吸收的微波能为РE为腔体中的电场强度,?ε"eff为介质在微波场中的有效损耗因子,?ε0为无外电场时材料的介电常数,?f为微波频率,?δ为整个材料体系的有效电导率,?ε'r为相对介电常数,?tanδ为介质损耗角正切,反映了材料吸收微波能的能力。Р微波加热原理Р③物质温度升高原理?微波是一种电磁波。在磁场中,物质的分子会被极化,随着微波场方向发生每秒数以亿次的改变,极性分子总是试图以相同的速率调整其取向,引起极性分子旋转。当这种旋转行为受到原子的弹性散射或晶格热振动等因素阻碍时就会引起能量耗散,电磁能转化为热能,从而引起物质温度升高。Р图:一个极性分子在电磁场中调整取向Р微波在冶金过程中应用的现状与前景[J].李钒, 张梅, 王习东Р微波加热原理Р④材料吸收微波能转化成热能后的升温速率为:РT为材料的温度?ρ为密度?Cp为恒压质量热容?t为升温时间Р微波加热原理Рλ0为入射微波的波长?D为入射微波能减少一半时的材料深度,其大小将决定材料加热和熟化的均匀性。Р可见,低频率微波能和低介电损耗材料将导致体加热,而高频率微波能和高介电损耗材料只能加热材料表面。Р⑤材料的介电性质对微波在其内部的穿透深度有重要影响:Р微波加热原理