陶瓷微波加熱干燥

1、 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 前言前言 基本原理基本原理 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用 總結(jié)總結(jié)前言前言1 蜂窩陶瓷由于具有機(jī)械強(qiáng)度高、易于再生、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐熱性好、孔道分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，并被廣泛應(yīng)用于化工。環(huán)保、能源、冶金、電子、石油、冶煉、紡織、制藥、食品機(jī)械、水泥等領(lǐng)域。作為吸聲材料敏感元件和人工骨、齒根等材料也越來越受到人們的重視。 由于多孔材料成型時(shí)含水分較多，孔隙多，且坯體內(nèi)孔壁特別薄，用傳統(tǒng)的方法因加熱不均勻，極難干燥，加之這些多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)差，其干燥過程要求特別嚴(yán)格，特別是用于環(huán)保汽車等方面的蜂窩陶瓷，干燥過程控制不好，易變形，影響孔隙率及比表面積。前言前言

2、2 微波干燥技術(shù)已成功地應(yīng)用于多孔陶瓷的干燥，其能很容易地把坯體的水分從1825降低到3一下，降水率達(dá)到0.71.5kg，大大縮短干燥時(shí)間、提高成品率。我們亦把微波干燥應(yīng)用于劈開磚的溫坯干燥，效果亦非常明顯。 微波加熱的的基本原理微波加熱的的基本原理微波是指波長為0.0011m頻率在300 MHz300GHz之間的電磁波。當(dāng)處于微波場中的物質(zhì)含有微波吸收介質(zhì)時(shí)，物質(zhì)能吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能，使自身整體同時(shí)升溫，達(dá)到自身加熱的目的。這種加熱方式稱為微波加熱。 微波加熱是一種全新的熱能技術(shù)，與傳統(tǒng)加熱不同，微波加熱不需要外部熱源，而是向被加熱材料內(nèi)部輻射微波電磁場，推動其偶極子（一端帶正電，另一

3、端帶負(fù)電的分子）運(yùn)動，使之相互碰撞、摩擦而生熱。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(fù)運(yùn)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(dǎo)過程，就能使物料內(nèi)外部同時(shí)加熱、同時(shí)升溫，加熱速度快且均勻，僅需傳統(tǒng)加熱方式的能耗的幾分之一或幾十份之一就可達(dá)到加熱目的。微波干燥系統(tǒng)組成原理微波干燥系統(tǒng)組成原理微波干燥系統(tǒng)主要由微波發(fā)生器、電源、波導(dǎo)裝置、加熱器、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成(圖1010)。用于加熱干燥的微波管主要是速調(diào)管和磁控管。速調(diào)管常用于高頻率或大功率的場合。微波管產(chǎn)生的微波通過波導(dǎo)裝置傳輸給加熱器。加熱器主要有箱式、極板式和波導(dǎo)管式等類型。 微波加熱

4、的特點(diǎn)微波加熱的特點(diǎn) 傳統(tǒng)加熱方式是通過輻射、對流及傳導(dǎo)由表及里進(jìn)行加熱，為避免溫度梯度過大，加熱速度往往不能太快，也不能對處于同一反應(yīng)裝置內(nèi)混合物料的各組分進(jìn)行選擇性加熱。與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱有以下特點(diǎn):1、微波加熱時(shí)樣品加熱均勻，、微波加熱時(shí)樣品加熱均勻，溫度梯度小溫度梯度小 在傳統(tǒng)加熱過程中， 熱由試樣表面?zhèn)魅雰?nèi)部， 由于表面溫度高于中心溫度， 因而會產(chǎn)生很大的溫度梯度，限制了升溫速度， 可能導(dǎo)致亞微組織和性能的不均勻。 微波加熱的最大特點(diǎn)是，微波是在被加熱物內(nèi)部產(chǎn)生的，熱源來自物體內(nèi)部，加熱均勻，不會造成“外焦里不熟”的夾生現(xiàn)象，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)由于“里外同時(shí)加熱”大大

5、縮短了加熱時(shí)間，加熱效率高，有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)量。微波加熱的慣性很小，可以實(shí)現(xiàn)溫度升降的快速控制，有利于連續(xù)生產(chǎn)地自動控制。而在微波加熱過程中熱是由材料內(nèi)部透過材料表面向周圍空間進(jìn)行， 表面溫度低于中心溫度， 試樣整體加熱，溫度梯度小。 2、微波對物質(zhì)具有選擇性加、微波對物質(zhì)具有選擇性加熱的特點(diǎn)熱的特點(diǎn) 由于物質(zhì)吸收微波能的能力取決于自身的介電特性，因此可對混合物料中的各個(gè)組分進(jìn)行選擇性加熱。一般說介電常數(shù)大的介質(zhì)很容易用微波加熱，介電常數(shù)太小的介質(zhì)就很難用微波加熱。在某些氣固相反應(yīng)中，同時(shí)存在氣固界面反應(yīng)和氣相反應(yīng)，氣相反應(yīng)有可能使選擇性減小，利用微波選擇性加熱的特性就可使氣相溫度不致過高，從

6、而提高反應(yīng)的選擇性。3、微波加熱能迅速的控制反應(yīng)、微波加熱能迅速的控制反應(yīng)溫度溫度 常規(guī)的加熱方法，如蒸汽加熱、電熱、紅外加熱等，要達(dá)到一定的溫度，需要一定的時(shí)間，在發(fā)生故障或停止加熱時(shí)，溫度的下降又要較長時(shí)間。而微波加熱無滯后效應(yīng)，當(dāng)關(guān)閉微波源后，再無微波能量傳向物質(zhì)，利用這一特性可進(jìn)行對溫度控制要求很高的反應(yīng)。4、強(qiáng)場高溫具有一定的殺菌作、強(qiáng)場高溫具有一定的殺菌作用用 介質(zhì)中單位體積內(nèi)吸收的微波功率與電場強(qiáng)度的平方成正比，這樣就可以在很高的場強(qiáng) 下使加工物件在極短的時(shí)間內(nèi)上升到需要的加工溫度。場強(qiáng)高溫還能在產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響下，產(chǎn)生殺菌作用。 5、微波加熱穿透能力強(qiáng)，能、微波加熱穿透能力強(qiáng)

7、，能量利用效率高量利用效率高 穿透能力就是電磁波穿透到介質(zhì)內(nèi)部的本領(lǐng)，電磁波從表面進(jìn)入介質(zhì)并在其內(nèi)部傳播時(shí)，由于能量不斷被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，它所攜帶熱量就隨著深入介質(zhì)表面的距離以指數(shù)形式衰減。電磁波的穿透深度和波長是同一數(shù)量級，除了較大的物體外，一般可以做到表里一起加熱。微波加熱的穿透能力比遠(yuǎn)紅外加熱強(qiáng)的多。微波加熱能量利用效率很高，物質(zhì)升溫非常迅速，運(yùn)用得當(dāng)可加快處理物料速度，但若控制不好也會造成不利影響。 6、微波加熱環(huán)境清潔衛(wèi)生、微波加熱環(huán)境清潔衛(wèi)生、無污染無污染 一般工業(yè)加熱設(shè)備比較大，占地多，周圍環(huán)境溫度也比較高，操作工人勞動條件差，強(qiáng)度大。而微波加熱占地面積小，避免了環(huán)境高溫，工人

8、的勞動環(huán)境得到了大大的改善。 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。 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)。傳統(tǒng)干燥與微波干燥的區(qū)別傳統(tǒng)干燥與微波干燥的區(qū)別 傳統(tǒng)干燥傳統(tǒng)干燥微波干燥微波干燥工作原理工作原理熱傳導(dǎo)方式，由外向內(nèi)加熱熱傳導(dǎo)方式，由外向內(nèi)加熱微波直接作用于水分子，內(nèi)外同時(shí)加熱，微波直接作用于水分子，內(nèi)外同時(shí)加熱，損耗小損耗小干燥時(shí)間干燥時(shí)間 三天、一周、或者更長時(shí)三天、一周、或者更長時(shí)間間幾

9、分鐘或幾十分鐘幾分鐘或幾十分鐘干燥效果干燥效果 很難達(dá)到很難達(dá)到100%干燥，難干燥，難控溫控溫 直接對水分子作用直接對水分子作用100%干燥，易控溫干燥，易控溫干燥均勻性干燥均勻性 不均勻不均勻 選擇性加熱，干燥均勻選擇性加熱，干燥均勻品質(zhì)、品相品質(zhì)、品相 易變色、變形、板結(jié)易變色、變形、板結(jié) 可提高物料品質(zhì)可提高物料品質(zhì)能能 源源 熱傳導(dǎo)：煤或者天然氣熱傳導(dǎo)：煤或者天然氣熱能熱能電能電能微波能微波能熱能，能量轉(zhuǎn)換率高熱能，能量轉(zhuǎn)換率高能源利用率能源利用率 能源利用率小，浪費(fèi)多能源利用率小，浪費(fèi)多比傳統(tǒng)方式節(jié)能比傳統(tǒng)方式節(jié)能40%以上以上環(huán)保衛(wèi)生環(huán)保衛(wèi)生 煤、油、天然氣煤、油、天然氣 污染嚴(yán)重污染嚴(yán)重?zé)o任何污染無任何污染工作環(huán)境工作環(huán)境 勞動強(qiáng)度大，揚(yáng)塵嚴(yán)重，勞動強(qiáng)度大，揚(yáng)塵嚴(yán)重，工作環(huán)境惡劣工作環(huán)境惡劣自動輔料，密封無揚(yáng)塵，優(yōu)化工作環(huán)境、自動輔料，密封無揚(yáng)塵，優(yōu)化工作環(huán)境、減少工人數(shù)量、勞動強(qiáng)度、操作簡易減少工人數(shù)量、勞動強(qiáng)度、操作簡易微波陶瓷干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用微波陶瓷干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用蜂窩陶瓷干燥定型工藝陶瓷高壓絕緣瓷特種陶瓷定型干燥等