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淺析我國工業上微波功率的應用(一)

行業新聞

2019-12-19 10:47:09

來源:wattsine

作者:wattsine

在70年代初期,我國就關注著國外微波功率應用技術的發展。早在1972年底召開的一次微波電子管技術研討會上,科研人員就著重討論了微波電子管在新領域中的應用可能與發展。所謂新領域即是微波加熱干燥的工業應用、微波治療、微波診斷及微波等離子體等領域。經過科技人員的共同努力,先后研制出我國首臺2450MHz微波理療儀、915MHz微波加熱設備。首臺微波加熱設備在北京展出時,微波快速加熱現象吸引了工業界人士的普遍關注。



經過二十多年的努力,我國的微波功率設備已廣泛運用于食品、木材和竹制品加工、制藥、紙品、釀酒、橡膠、化工等工業生產中,多種微波等離子設備、微波高溫設備和微波真空干燥設備已成為多種學科的重要科研手段。



我國微波功率應用技術取得了初步成績。其主要標志為:(1)微波加熱干燥、微波食品加工和微波殺菌、殺蟲已在多種工業中廣泛應用;(2)家用微波爐已形成規模生產的能力;(3)微波醫療儀的臨床應用已取得了普遍的成功;(4)在多個領域前沿課題中采用微波功率已取得了許多可喜進展,拓展新領域研究陣地,跟上了世界的步伐。



微波功率進軍高科技領域


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915MHz固態微波功率源


從世界各國研究動向來看,微波功率應用正處在向新領域發展的時期,研究重點已從傳統的加熱干燥、食品加工轉向多個高新技術領域。目前主要研究的領域有:微波催化化學反應、新材料微波加工處理、微波氣體放電的多種應用等。



微波化學的實驗研究:該研究幾乎遍及化學、化工所有領域,大量的文選報告顯示了微波電磁場可以加速化學反應,可將反應時間縮短到原需時間的十分之一到千分之一,給化學工業引入了誘人的前景。



微波高溫技術:可燒結精細陶瓷,可焊接陶瓷,并可加工和處理材料,如高分子材料的熱定型,非金屬材料熱處理,微波方法優于常規方法。



微波氣體放電:以微波電磁場形成低溫等離子體是微波功率應用研究的一個主要方面。微波等離子體化學氣相沉積制膜(MPCVD)和等離子體刻蝕是微電子加工的主要工藝手段,金剛石薄膜的制備和光纖的制備也采用MPCVD方法,超細粉末的制取,微波等離子體方法,具有多種優點。此外,由微波無電極放電構成強照明光源(如硫燈),微波臭氧發生器等,有可能逐步走向產業化。



我國微波功率新領域研究的熱點:



》微波選礦(微波輔助熱解)的研究,有色金屬的硫化物轉化為氧化物,鎳的碳酸鹽轉化為氧化鎳,金礦砂的脫硫和放射性同位素的硝酸鹽轉化為氧化物等已取得了實驗室成果。



》微波輔助有機和無機化學反應,提高化學反應速率做了大量的實驗室工作。



微波輔助萃取技術的研究。



》以天然氣代石油制取乙烯等化工原料,采用微波輔助催化化學反應和微波等離子體技術,在實驗室中已取得了較好的收率。



》活性碳和柴油過濾器的微波再生方法,已得到了良好的實驗效果。



》早在80年代初期,我國就開始研制多種微波等離子設備,如MPCVD設備、等離子刻蝕設備和激光的微波泵源。近年來又開始研制微波無線電極放電硫燈強光源,微波氣體放電構成臭氧發生器。



》微波高溫技術,我國已經取得了許多用于燒結陶瓷和焊接陶瓷實驗成果。國外的趨勢是常規加溫技術并結合微波高溫方法,以改進陶瓷工業的生產,已有小規模的生產設備。我國也具有這方面的基礎和經驗,應早日啟動該項工作。



從80年代初,我國就已經立項從事煤和石油的微波脫硫的研究工作,以達到燃燒過程中清潔排放的目的。對固、液、氣三態的廢物處理,也結合微波方法,進行了初步的實驗研究。


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