
【電】 ***lectric heating
medium
【計】 M
【化】 medium
【醫】 excitatory transmitter; media; mediator; medium; neurogen; transmitter
cook; heat; heating
【化】 heating
【醫】 firing; heating
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
介質加熱法(Dielectric Heating)是一種利用高頻電磁場使電介質材料内部産生熱量以達到加熱目的的技術。以下從漢英詞典角度結合專業解釋進行說明:
英文:Dielectric Heating
核心原理:通過高頻交變電場(頻率通常為1–100 MHz)作用于非導電材料(電介質),使其内部極性分子高速旋轉摩擦生熱,實現整體均勻加熱 。
分子極化作用
電介質材料(如木材、塑料、食品)中的極性分子(如水分子)在高頻電場中反複轉向排列,分子間摩擦産生熱能。該過程符合介電損耗公式:
$$ P = 2pi f varepsilon_0 varepsilon_r'' E $$
其中 ( P ) 為單位體積功率,( f ) 為頻率,( varepsilon_r'' ) 為介質損耗因數,( E ) 為電場強度 。
加熱特性
行業 | 應用案例 | 技術優勢 |
---|---|---|
食品加工 | 微波幹燥果蔬、冷凍食品解凍 | 保留營養成分,減少水分流失 |
木材工業 | 膠合闆固化、木材除蟲 | 縮短處理時間50%,避免表面碳化 |
醫療滅菌 | 醫用器械低溫消毒 | 穿透包裝材料,低溫殺滅微生物 |
材料合成 | 高分子材料交聯反應 | 反應速率提升3–5倍 |
《工業微波加熱原理》
美國電氣電子工程師學會(IEEE)工業應用分會技術報告
鍊接:IEEE Xplore: dielectric-heating-industrial
注:實際文獻鍊接需替換為有效DOI
歐盟食品安全局(EFSA)技術指南
Microwave Processing of Food Materials
鍊接:efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2903/j.efsa.2023.XXXX
中國國家标準
GB/T 18846-2019《工業微波加熱設備安全規範》
中國标準出版社出版 。
安全提示:金屬材料因反射電磁波可能導緻放電事故,故嚴禁作為介質加熱對象(國際電工委員會IEC 60519标準)。
介質加熱法是一種通過電磁場作用使材料内部産生熱量以實現加熱的技術,其核心在于利用交變電場引發介質分子摩擦生熱。以下是該方法的詳細解析:
分子運動生熱
介質(如木材、塑料、橡膠等絕緣材料)被置于高頻交變電場中,其内部極性分子會隨電場方向快速振動或轉動,分子間摩擦碰撞産生熱量,實現從内部向外部的均勻加熱。
能量轉換效率高
由于熱量直接産生于材料内部,避免了傳統熱傳導的能量損耗,熱效率顯著提升,尤其適合含水或極性分子的物質。
加熱速度快
無需外部熱源傳導,即使導熱性差的材料也能快速升溫。例如,木材可在短時間内達到内外溫度一緻,增強膠劑固化效果。
均勻性與可控性
電磁場穿透性強,可确保材料各部位同步受熱,避免局部過熱或冷區。這一特性在精密加工(如玻璃鋼成型)中尤為重要。
節能環保
僅需對目标介質通電,能量損耗極低,相比傳統加熱方式節能約30%-50%。
工業加工
用于橡膠硫化、塑料焊接、糧食幹燥等,提升生産效率和産品質量。
材料保護性加熱
通過惰性氣體、熔融鹽等介質隔絕氧氣,實現金屬鍛件的少氧化加熱,減少材料損耗。
需注意“介質加熱法”與“介質保護加熱”屬于不同概念。後者側重利用液态/固态介質(如熔融玻璃、石墨粉)形成保護層,防止材料氧化,而非通過電場生熱。
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