許昌紅外線微波加熱設(shè)備

  許昌市紅外技術(shù)研究所有限公司坐落于河南許

昌高新技術(shù)開發(fā)區(qū)（中原電氣谷）永興東路，

前身是許昌市紅外技術(shù)研究所，是目前國內(nèi)具

有影響力紅外加熱科研機(jī)構(gòu)之一。

  紅外微波具有波長短（1m~1mm）頻率高

（300MHZ~300GHZ）、量子特性等明顯特

征。紅外微波技術(shù)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)航、多

路通訊、遙感及電視等方面。20世紀(jì)60年代開

始，人們逐漸將紅外微波加熱技術(shù)應(yīng)用于紙

類、木材、樹脂擠出等物理加工過程。近年，

紅外微波鉬工業(yè)的生產(chǎn)過程中導(dǎo)入微波加熱技

術(shù)，不僅可有效提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性，而

且體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點，其作為實現(xiàn)綠

色工藝的手段之一而到人們的廣泛重視。紅外

微波是一種能量（而不是熱量）形式，但在介

質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量。材料對微波的反應(yīng)可以

分為四種情況：（1）穿透微波；（2）反射微

波；（3）吸收微波；（4）部分吸收微波。

一般在能加工領(lǐng)域中，所處理的材料大多是介

質(zhì)材料，而介質(zhì)材料通常都不同程度地吸收微

波能，介質(zhì)材料與微波電磁場相互耦合，會形

成各種功率耗散從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)化的目的。能

量轉(zhuǎn)化的方式有許多種，如離子傳導(dǎo)、偶極子

轉(zhuǎn)動、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸

縮、核磁共振、鐵磁共振等，其中離子傳導(dǎo)及

偶極子轉(zhuǎn)動是紅外微波加熱的主要原理。紅外


微波加熱是一種依靠物體吸收紅外微波能將其

轉(zhuǎn)換成熱能，使自身整體同時升溫的加熱方式

而完全區(qū)別于其他常規(guī)加熱方式。傳統(tǒng)加熱方

式是根據(jù)熱傳導(dǎo)、對流和輻射原理使熱量從外

部傳至物料熱量，熱量總是由表及里傳遞進(jìn)行

加熱物料，物料中不可避免地存在溫度梯度，

故加熱的物料不均勻，致使物料出現(xiàn)局部過

熱；紅外微波加熱技術(shù)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

加熱、同時升溫，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分之一就

可達(dá)到加熱目的。從理論分析，物質(zhì)在紅外微

波場中所產(chǎn)生的熱量大小與物質(zhì)種類及其介電

特性有很大關(guān)系，即紅外微波對物質(zhì)具有選擇

性加熱的特性。采用紅外微波加熱具有加熱速

度快、熱量損失小、操作方便等特點，既可以

縮短工藝時間、提高生產(chǎn)率、降低成本，又可

以提高產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)加熱方式相比，紅外

微波加熱有以下特點：

1、加熱均勻、速度快

一般的加熱方法憑借加熱周圍的環(huán)境，以熱量

的輻射或通過熱空氣對流的方式使物體的表面

先得到加熱，然后通過熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)物體的內(nèi)

部。這種方法效率低，加熱時間長。

紅外微波加熱的***大特點是，紅外微波是在被


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，同時由于“里外同時加熱”大大

縮短了加熱時間，加熱效率高，有利于提高產(chǎn)

品產(chǎn)量。紅外微波加熱的慣性很小，可以實現(xiàn)

溫度升降的快速控制，有利于連續(xù)生產(chǎn)地額自

動控制。

2、選擇性加熱

紅外微波加熱所產(chǎn)生的熱量和被加熱物的損耗

有著密切關(guān)系。各種介質(zhì)的介電常數(shù)在0.0001


到0.5的范圍內(nèi)，所以各種物體吸收紅外微波的

能力有很大的差異。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。這就是紅外微波對物體具有選

擇性加熱的特點。

3、控制及時、反應(yīng)靈敏

常規(guī)的加熱方法，如蒸汽加熱、電熱加熱等，

要達(dá)到一定的溫度，需要一定的時間，在發(fā)生

故障或停止加熱時，溫度的下降又要較長時

間。而紅外微波加熱可在幾秒的時間內(nèi)迅速地

將紅外微波功率調(diào)到所需的數(shù)值，加熱到適當(dāng)

的溫度，便于自動化和連續(xù)化生產(chǎn)。

4、強(qiáng)場高溫

介質(zhì)中單位體積內(nèi)吸收的紅外微波功率正比于

電場強(qiáng)度的平方，這樣就可以在很高的場強(qiáng)

下使加工物件在極短的時間內(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、紅外微波加熱穿透能力強(qiáng)

遠(yuǎn)紅外加熱的頻率比微波加熱的頻率更高，照

理加熱效率要更好，這里面還存在一個穿透能

力的概念。遠(yuǎn)紅外加熱雖有許多優(yōu)點，應(yīng)用也

比較廣泛，從對物體的穿透能力看，什么叫穿

透能力呢？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，由于能量不斷被吸收并能轉(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。而遠(yuǎn)紅外加熱的波長很短，加熱時穿

透能力差，在遠(yuǎn)紅外線照射下，只有物體一薄

層發(fā)熱，而熱量要到內(nèi)部主要靠傳導(dǎo)，這樣不

僅加熱時間長，而且容易造成加熱不均勻。根

據(jù)對比，紅外微波加熱的穿透能力比遠(yuǎn)紅外加

熱強(qiáng)的多。

6清潔衛(wèi)生、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。而紅外微波加熱占地面積小，避免了環(huán)境

高溫，工人的勞動條件得到了大大的改善。