微波加热原理-水介电常数和介质损耗比其他要大
微波加热的基本原理
微波加热的基本概念
微波是一种波长从1 mm到1 m,频率从300 GHz到300 MHz之间
的超高频电磁波。当微波作用于介电材料时,会产生电子极化或原
子极化、界面极化及偶极转向极化。介质内部的极化产生的极化强
度矢量落后于电场一个角度,从而产生一个与电场同相的电流,构
成了材料内部的功率耗散,这种功率耗散以热的形式表现出来,也
即微波加热是因介质损耗变成热能的。传统加热过程一般从表面开
始,依赖于传导、对流与辐射方式,把热从外部逐渐传至内部,这
是一个相对漫长的过程。而微波加热时,伴随着电磁波向材料内部
的穿透,有一个电磁能自动向内部的传递过程,材料吸收微波能量
是内外部与表面同时进行的,可以称微波加热是一种体加热
介质吸收的功率与电源的频率和电场强度的平方成正比。为了
提高介质吸收功率的能力,可以提高电场强度或提高工作频率。微
波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热。而不同介质材料的介
电常数s,和介电损耗是不同的,故微波电磁场作用下的热效应也
不一样。由极性分子组成的物质能较好的吸收微波能,由非极性分
子组成的物质则基本上不吸收或很少吸收微波。由于水的介电常数
和介质损耗比其他物质要大得多,也就是说,含有水分的物质在微
波能量场中,能吸收比其他物质多得多的能量。
微波加热干燥含水物质时与物质的含水量、水及物质的比热等
有关。