微波固化的基本原理

    微波是一種能量(而不是熱量)形式，但在介質中可以轉化為熱量。材料對微波的反應可以分為四種情況：1)穿透微波；2)反射微波；3)吸收微波。4)部分吸收微波。

    一般在微波能加工領域中，所處理的材料大多是介貢材料，而介質材料通常都不同程度地吸收微波能，介質材料與微波電磁場相互耦合，會形成各種功率耗散從而達到能量轉化的目的。能量轉化的方式有許多種，如離子傳導、偶極子轉動、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等，其中離子傳導及偶極子轉動是微波固化的主要原理。

微波固化是一種依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能，使自身整體同時升溫的固化方式而完全區(qū)別于其他常規(guī)固化方式。傳統(tǒng)加熱固化方式是根據(jù)熱傳導、對流和輻射原理使熱量從外部傳至材料內部，熱量總是由表及里地傳遞進行加熱材料，材料中不可避免地存在溫度梯度，故加熱的材料固化不均勻，致使材料出現(xiàn)局部過熱，影響固化質量及反應過程，且固化速度慢，能耗高。微波固化技術與傳統(tǒng)加熱固化方式不同，它是通過被加熱材料內部偶極分子高頻往復運動，產(chǎn)生“內摩擦熱”而使被加熱材料溫度升高，不須任何熱傳導過程，就能使材料內外部同時加熱、同時升溫，加熱速度快且均勻，僅需傳統(tǒng)加熱方式的耗能量的幾分之一或幾十分之一就可達到加熱的目的。

根據(jù)在單位時間單位體積的電介質在微波中所產(chǎn)生的熱量(P)與電場強度(E)、頻率(f)及電介質的介電損耗系數(shù)(tg8)之間的關系式：

     P= KfEEtan~i (1)

   式中的k常數(shù)，￡代表物質的介電常數(shù)。

   從上式可以看出，物質在微波場中所產(chǎn)生的熱量大小與物質種類及其介電杼l生有很大關系。一般來講，分子的極性越大，它的介電損耗因子越大，介電損耗角正切也越大，從而對微波吸收能力越大。目前，大部分的合成膠粘結劑分子中都含有大量的極性基團和較高的節(jié)電常數(shù)，具有一定的微波吸收能力?；蛘呖刹扇≡谀z結固化體系中加入高效微波吸收劑以提高微波吸收能力，這些為復合材料微波固化提供了理想的物質基礎。