文档介绍：第卷第期中国陶瓷
年月
研究与开发
微波干燥技术及其在陶瓷坯体干燥中的应用研究
张柏清,黄志诚
景德镇陶瓷学院,景德镇
摘要:阐述了微波干燥的基本原理、理论及其特点,同时分析了微波应用于陶瓷坯体干燥的几个技术问题;
也对其在国内外陶瓷材料干燥中的应用进行了研究分析。
关键词:微波干燥陶瓷应用
中图分类号文献标识码文章编号
引言过空间或媒质以电磁波的形式来传递的,这种加热过
程与物质内部分子的极化有着密切的关系。水分子是
在各种工业生产过程中,干燥过程耗能较大。据极性分子,每个水分子都呈现明显的正负极性,当它
统计,干燥过程中的能耗占工业总燃料消耗的,而处于电磁场中时,水分子将有序地排列成与电场一致
在陶瓷行业中,用于干燥的能耗占燃料总消耗的比例的方向,如果外加电场不断变换方向,水分子也将随

远不止此数。传统的干燥是将热干空气送入干燥室之不断改变其排列方向而产生类似于摩擦生热的效应
吸收被干燥物料的湿分后直接排入大气由于排放的热。微波加热就是利用这一效应使微波能转化成为热
湿空气含有大量的显热及潜热因此传统干燥设备的能能,达到加热脱水干燥的目的。
量利用效率一般都很低最高也只有左右。依靠
微波加热的基本理论
对流和导热的传统干燥技术有干燥的废品多、干燥周
( )在微波加热的过程中,微波能以热能的形式
期长、能耗大和劳动条件恶劣、劳动强度大等缺点,成
耗散于物料中,它可以用“能量流”通过被加热的物
为整个陶瓷生产过程中突出的落后环节。因此,陶瓷
料闭合曲面的功率来表示,而功率流可用坡印亭矢量
行业急需一种新型的干燥系统来代替现有的落后的系
的积分来求取,即
统。
从麦克斯韦尔的电流方程出发,得功率密度为
为了改变国内陶瓷行业存在的这一种现状,必须
对干燥过程进行改进,或改造现有的设备,或寻找新
型的有效干燥方法。近年来,微波能已经广泛应用于
式中, —微波辐射频率
加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等项目上。由于微波
( ) —电场强度( ) Σ—自由空间的介
干燥的独特优点使得其发展很快,微波技术及其应用
作为一项高新技术被指定为我国“十五”计划重点研
发项目。近几年来,在我国微波能的应用已经取得了电常数( );Σ" —材料相对损失系数。
很大的发展,根据微波的特性,在陶瓷坯体干燥过程由上式可知:材料吸收微波能的能力取决于材料
中应用微波能对提高陶瓷的干燥速度、减少产品的质的自由空间的介电常数、相对损失系数及微波场的频
量缺陷、节能等方面都有重要的意义。率大小、电场的强弱。
( )微波在陶瓷坯体中的传播(贯穿厚度)
微波加热干燥的基本原理及理论
微波具有穿透能力,穿透能力就是电磁波穿入到
微波加热的基本原理介质内部的本领,电磁波从介质的表面进入并在其内
微波是指介于高频与远红外之间,波长范围为部传播时,由于能量不断被吸收并转化为热能,它所
~ ,频率范围为~ 具有穿透能力携带的能量就随着深入介质表面的距离以指数形式衰
的电磁波。工业上常用的微波频率为和减。透射深度被定义为材料内部功率密度为表面能量
两种。微波功率是由微波发生器的磁控管接密度的或算起的深度,微波