微波化學(xué)反應(yīng)腔類型、選擇和設(shè)計(jì)考慮
影響微波反應(yīng)腔基本類型選擇的主要因素是:
(1)待處理產(chǎn)品對微波的響應(yīng)特;
(2)待處理產(chǎn)品自身的物理特性;
(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛞蟮奶幚硭俣龋?/p>
材料的微波特性確定了必需外加微波場強(qiáng)的一般電平,以及處理過程中可能引起的場強(qiáng)變化,根據(jù)這些,才能最終確定所需微波功率和特定的反應(yīng)腔形式 比如,對于微波損耗因子很低的材料。為了獲得有效的互作用,要求很高的場強(qiáng),而且必須相對策中,一般選擇高Q(品質(zhì)因數(shù))值的微波諧振,然后根據(jù)材料的幾何形狀、物理性能選擇具體反應(yīng)腔形式,可以是一只單模波導(dǎo)式反應(yīng)腔,環(huán)形諧振腔或多模式、但場強(qiáng)十分集中的反應(yīng)腔等等.再根據(jù)應(yīng)用目的,是小樣品的實(shí)驗(yàn)研究或已有了成功的小樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果希望擴(kuò)大到中等規(guī)模的實(shí)驗(yàn),以致要求具有一定處理速率的生產(chǎn)應(yīng)用,最終確定設(shè)計(jì)出需要的微波反應(yīng)腔和相而的配套系統(tǒng)。
如果材料的損耗因子在處理過程中是變化的,比如尼龍等一些高分子材料,損耗因子隨處理過程中溫度的升高,將逐步增加接近熔點(diǎn)時(shí).會急劇上升。又如陶瓷材料的微波高溫?zé)Y(jié),在共一溫度轉(zhuǎn)變占(600-800℃)前,它們的損耗因子很低與微波場的互反應(yīng)腔作用過程很弱且隨處理時(shí)間溫度增加減緩,損耗因子增加包減緩 但一旦達(dá)到溫度轉(zhuǎn)變點(diǎn),其損耗因嚴(yán)將呈指數(shù)規(guī)模急劇升高.針對上述這些變化就要求微波反應(yīng)腔最好能跟蹤調(diào)協(xié),相應(yīng)微波功率也能跟蹤調(diào)節(jié),這樣就能避免熱失控,又能獲得最佳處理效果.陶瓷微波設(shè)備就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)出來的,現(xiàn)在的陶瓷微波設(shè)備的工藝已經(jīng)成熟,在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。
材料自身的物理性能話如形狀、大小等對選擇和設(shè)計(jì)不問的微波反應(yīng)腔的影響也是顯而易見的.為了獲得均勻的互作用效果必須針對不同的形狀、大小設(shè)計(jì)相應(yīng)的反應(yīng)腔,比如,美同用于批量處理郵件背面的粘膠膜,只用了一般簡單的薄帶型微波反應(yīng)胯就達(dá)到目的,而用于處理鄉(xiāng)中偵察照相用的高質(zhì)量膠卷,同樣是薄帶材料.它要求的均勻性高很多,相應(yīng)的微波反應(yīng)器和配套系統(tǒng)也就復(fù)雜的多.
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