一種微波加熱裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波加熱裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微波加熱技術(shù)是利用電磁波把能量傳播到被加熱物內(nèi)部，使被加熱物在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升高、加熱或熟化。微波加熱技術(shù)具有加熱均勻、速度快、控制及時(shí)、反應(yīng)靈敏、強(qiáng)場(chǎng)高溫、微波加熱穿透能力強(qiáng)及清潔衛(wèi)生、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是，微波加熱對(duì)被加熱物具有選擇性，其主要用于加熱微波吸收材料(該材料的介電常數(shù)大，吸收微波能力較強(qiáng))；而非微波吸收材料(該材料的介電常數(shù)太小、無(wú)微波吸收能力或微波吸收能力較小)很難用微波加熱。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在熱處理領(lǐng)域，利用微波對(duì)微波吸收材料熱處理，不僅實(shí)現(xiàn)了微波吸收材料的快速升溫，而且熱處理后的材料性能提高了不少。但是，目前對(duì)于非微波材料的微波處理一直沒(méi)有進(jìn)展，從而嚴(yán)重影響了非微波吸收材料快速熱處理技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種微波加熱裝置及方法，主要目的是能夠利用微波對(duì)非微波吸收材料進(jìn)行快速加熱處理。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案:
[0007]一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種微波加熱裝置，該微波加熱裝置包括:
[0008]外殼，所述外殼的材質(zhì)為透波材料；
[0009]導(dǎo)熱容器，安置在所述外殼內(nèi)；所述導(dǎo)熱容器用于盛放被加熱物；
[0010]微波吸收結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述外殼內(nèi)，且與所述導(dǎo)熱容器接觸；所述微波吸收結(jié)構(gòu)通過(guò)吸收微波產(chǎn)生熱量，以加熱所述導(dǎo)熱容器內(nèi)的被加熱物。
[0011]前述的微波加熱裝置，所述微波吸收結(jié)構(gòu)由填充在所述外殼與導(dǎo)熱容器之間的顆粒狀微波吸收材料構(gòu)成。
[0012]前述的微波加熱裝置，所述顆粒狀微波吸收材料為活性炭顆粒、碳纖維顆粒及碳化硅顆粒中的任一種或幾種的混合顆粒。
[0013]前述的微波加熱裝置，所述外殼包括:
[0014]殼體，所述殼體上設(shè)置有容置腔，且所述容置腔設(shè)有開口 ；
[0015]蓋體，所述蓋體與所述容置腔的開口配合設(shè)置，用于封堵所述容置腔的開口，以封閉所述容置腔；
[0016]其中，所述導(dǎo)熱容器和微波吸收結(jié)構(gòu)容置在所述容置腔內(nèi)。
[0017]前述的微波加熱裝置，所述殼體的材質(zhì)為玻璃、石英、隔熱磚中的任一種透波材料；
[0018]所述蓋體的材質(zhì)為玻璃、石英、隔熱磚中的任一種透波材料。
[0019]前述的微波加熱裝置，所述導(dǎo)熱容器上設(shè)置有密封蓋，以使所述導(dǎo)熱容器內(nèi)部形成封閉的空間；
[0020]前述的微波加熱裝置，所述導(dǎo)熱容器的材質(zhì)為石墨或陶瓷材料。
[0021]前述的微波加熱裝置，所述微波加熱裝置還包括微波發(fā)生裝置；所述微波吸收結(jié)構(gòu)通過(guò)吸收所述微波發(fā)生裝置所發(fā)出的微波，以加熱所述導(dǎo)熱容器內(nèi)的被加熱物。
[0022]另一方面，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種微波加熱方法，用于加熱非微波吸收材料，包括如下步驟:
[0023]將被加熱物放置在導(dǎo)熱容器中；
[0024]將所述導(dǎo)熱容器與微波吸收結(jié)構(gòu)接觸；
[0025]采用微波對(duì)微波吸收結(jié)構(gòu)進(jìn)行微波熱處理；
[0026]微波吸收結(jié)構(gòu)通過(guò)吸收微波產(chǎn)生熱量，以加熱所述導(dǎo)熱容器內(nèi)的被加熱物；
[0027]其中，所述被加熱物為非微波吸收材料。
[0028]前述的微波加熱方法，采用上述任一項(xiàng)所述的微波加熱裝置對(duì)非微波吸收材料進(jìn)行加熱。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種微波加熱裝置及方法至少具有如下效果:
[0030](I)本發(fā)明實(shí)施例提供的微波加熱裝置包括由透波材料制成的外殼、微波吸收結(jié)構(gòu)及導(dǎo)熱容器；微波發(fā)生裝置產(chǎn)生的微波透過(guò)外殼后被微波吸收結(jié)構(gòu)吸收，微波吸收結(jié)構(gòu)由于吸收微波而迅速升溫，并迅速產(chǎn)生大量的熱量，從而快速加熱導(dǎo)熱容器內(nèi)的被加熱物。所以本發(fā)明實(shí)施例提供的微波加熱裝置及方法能夠利用微波快速加熱非微波吸收材料，促進(jìn)了非微波吸收材料快速熱處理技術(shù)的發(fā)展。
[0031](2)本發(fā)明實(shí)施例提出的微波加熱裝置中的微波加熱結(jié)構(gòu)為填充在外殼與導(dǎo)熱容器之間的顆粒狀微波吸收材料構(gòu)成。通過(guò)如此設(shè)置，一方面顆粒能充分地吸收微波，所產(chǎn)生的熱量能充分、均勻地傳遞給導(dǎo)熱容器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被加熱物的快速、均勻地加熱；另一方面，由于顆粒較重，且顆粒間有較多的孔隙，即使顆粒間的氣體急劇升溫，也不會(huì)造成顆粒外泄；再一方面，微波吸收材料顆粒還能充當(dāng)導(dǎo)熱容器的支撐結(jié)構(gòu)，以防止加熱過(guò)程中，導(dǎo)熱容器的不穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)透視圖；
[0033]圖2為圖1所示的微波加熱裝置的俯剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種微波加熱裝置及方法和應(yīng)用【具體實(shí)施方式】、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0035]本發(fā)明是基于如下問(wèn)題提出的:微波能實(shí)現(xiàn)微波吸收材料的快速加熱，但微波無(wú)法加熱非微波吸收材料。而在納米材料、催化劑材料等材料制備領(lǐng)域中，需要對(duì)材料前驅(qū)體進(jìn)行快速熱處理，以提高最終制備材料的分散性、純度等性能；但是這些納米材料、催化劑材料大部分是非微波吸收材料，所以無(wú)法使用微波進(jìn)行快速熱處理，而現(xiàn)有技術(shù)的熱處理無(wú)法滿足快速加熱要求。而對(duì)納米材料進(jìn)行熱處理的快慢會(huì)嚴(yán)重影響最后所得產(chǎn)品的性能(如納米材料的分散性)。基于此，本發(fā)明的發(fā)明人提出一種微波加熱裝置及方法，用于實(shí)現(xiàn)快速加熱非微波吸收材料的目的。
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供一種微波加熱裝置，該裝置主要用于實(shí)現(xiàn)利用微波快速加熱非微波吸收材料的目的。具體地，微波加熱裝置包括外殼1、導(dǎo)熱容器2及微波吸收結(jié)構(gòu)。其中，外殼I由透波材料制備而成，用于使微波穿透過(guò)外殼。導(dǎo)熱容器2安置在外殼I內(nèi)，導(dǎo)熱容器2主要用于盛放被加熱物，在此，被加熱物主要為非微波吸收材料。微波吸收結(jié)構(gòu)設(shè)置在外殼I內(nèi)，且與導(dǎo)熱容器2接觸，其主要用于吸收透過(guò)外殼的微波以產(chǎn)生熱量，從而加熱導(dǎo)熱容器2內(nèi)的被加熱物。
[0039]本實(shí)施例提供的微波加熱裝置，通過(guò)微波吸收結(jié)構(gòu)吸收透過(guò)外殼的微波，以快速產(chǎn)生大量的熱量，從而快速加熱導(dǎo)熱容器內(nèi)被加熱物。較佳地，為了增加微波吸收結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱容器的接觸面積，由微波吸收材料制成的微波吸收結(jié)構(gòu)圍繞導(dǎo)熱容器設(shè)置。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供一種微波加熱裝置，與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中的微波吸收結(jié)構(gòu)由填充在外殼I與導(dǎo)熱容器2之間的顆粒狀微波吸收材料3構(gòu)成。
[0042]本實(shí)施例中微波吸收結(jié)構(gòu)采用環(huán)繞在導(dǎo)熱容器周圍的微波吸收材料顆粒，通過(guò)如此設(shè)置，一方面顆粒能充分地吸收微波，所產(chǎn)生的熱量能充分、均勻地傳遞給導(dǎo)熱容器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被加熱物的快速、均勻地加熱；另一方面，由于顆粒較重，且顆粒間有較多的孔隙，即使顆粒間的氣體急劇升溫，也不會(huì)造成顆粒外泄；再一方面，微波吸收材料顆粒還能充當(dāng)導(dǎo)熱容器的支撐結(jié)構(gòu)，以防止加熱過(guò)程中，導(dǎo)熱容器的不穩(wěn)定。
[0043]較佳地，本實(shí)施中的顆粒狀微波吸收材料為活性炭顆粒(球狀活性炭顆?；蛑鶢罨钚蕴碱w粒)、碳纖維顆粒及碳化硅顆粒中的任一種或幾種的混合顆粒。這幾種顆粒材料的微波吸收效果較好，且耐高溫性能好。
[0044]實(shí)施例3
[0045]本實(shí)施例提供一種微波裝置，與上述實(shí)施例相比，本實(shí)施例中的外殼包括殼體和蓋體。其中，殼體上設(shè)置有容置腔，且所述容置腔設(shè)有開口；蓋體與容置腔的開口配合設(shè)置，用于封堵容置腔的開口，使容置腔形成封閉的空間。導(dǎo)熱容器和微波吸收結(jié)構(gòu)容置在所述容置腔內(nèi)。
[0046]較佳地，殼體的材質(zhì)為玻璃、石英、隔熱磚中的任一種透波材料；蓋體的材質(zhì)為石墨、玻璃、石英、隔熱磚中的任一種透波材料。這幾種透波材料的透波性能