⑴ 什麼是微波技術 微波技術介紹
1、微波技術是關於微的波產生、放大、發射、接受、傳輸、控制、測量以及應用的技術。
2、微波技術是高溫超導材料近期內可能得到重要應用的領域。近幾年我國開展了多種超導微波器件的研究,製成的超導濾波器、超導天線、遲延線、振盪器、超導結型混頻器等器件都具有國際先進水平。如為適應航天通訊需要研製的4.5GHz的YBCO超導體圓極化微帶天線,在77K溫度下,匹配良好,都達到航天部超導磁窗項目要求。2010年2月由機械工業出版社出版的圖書《微波技術》出版發行。該書以場路結合的方法系統地論述了微波技術的基本概念、基本理論和基本分析方法,並結合當今微波技術發展的需要,對微波電路的相關基礎知識作了較全面的介紹。
⑵ 微波技術前景如何所需哪些方面的知識
微波功率應用處在一個關鍵的歷史轉折點,即從一般的加熱乾燥轉向高科技應用。國內已經在微波等離子體、微波輔助催化化學反應、微波處理材料和微波生物和生理效應等方面取得了許多令人振奮的實驗室科研成果。目前迫切需要將這些科研成果推向產業化,以使對我國的經濟建設發生巨大的影響。
2、應當看到目前微波應用發展在特定時代下,形成幾個方面問題:
●與國外設備相比穩定性有差距。
●製造工藝落後,難以形成規模經濟。
●與其他科技技術銜接不夠。
●微波技術的新成果落入深閨,無法轉化,無法獲取應有的經濟效益。
成立微波應用工程研究中心,注重深入的展開微波工程和各應用學科穿插、結合,能找到微波規律和應用規律的明確會合點,發掘重大產業項目。具體的說,應盡可能的找到傳統工藝流程和微波技術兼容的方法。在此基礎上,進行新方向設備的研製,並逐步把成果推向產業化。
3、微波應用從加熱乾燥,轉向高科技應用,已從實驗室應用中暴露出許多問題,必須切實解決這些問題。
(1)即增加微波功率源的輸出穩定性,強調功率的一致性,毫秒級調制手段和調制重復精度,研製超大功率的微波功率源。
(2)提高大功率微小傳輸元件,功率比例取樣元件的質量。
(3)研究有效的感測工藝參數方法和閉環控制方法。
(4)為適應新的應用發展方向必須研究多種應用器設計方法,使應用器的設計具有高度兼容性及適應性。為逐步做到為各行業新方向中試設備的設計,具有將成功的單元技術,綜合積木化的過程,微波應用工程研究中心必須加強這些設備單元的研製。
4、微波應用工程研究中心,必須使自己具有快速組織中等規模試驗的能力,以減少許多項目,長期停留在實驗未能轉個向生產。因此微波應用工程研究中心必須備有規模試驗的能力,就可以使微波應用工程研究中心在必要時可先住址組織規模實驗,使超大規模產業化工程設計更具有可靠性。
5、成立微波應用工程研究中心最大意義是把大專院校、研究所、實驗室的科研成果轉到產業化,起到橋梁作用,以克服目前長期許多隻見開花,不見結果的局面。
二、研究內容和目標:
1、聯系磁控制管的生產單位,使其產品保持長壽命、高可靠、高效率協同方法,克服目前產品質量降低不理想的局面,在此基礎上研究長壽命、高可靠、高穩定度的微波功率源。研製成套大功率微波元件及應用器設計方法,包括氣相、液相、固相處理。及真空乾燥應用器。研製高效、環保乾燥設備、取代部分以蒸汽、油鍋爐為能源的乾燥領域。研製多種感測方法及閉環控制。
2、研究如下課題中等規模實驗及產業化的途徑:
(1)微波等離子體方法制備鈉米、粉末技術,微波等離子體滅菌技術的研究,眼制內窺鏡滅菌設備,手術材料的滅菌設備。
(2)研製微波石油高溫燒結陶瓷和傳統方法相結合的生產設備,使燒結陶瓷的時間縮短到傳統電熱法的三分之一,並提高固相反應,加快固相反映的質量。
(3)研製微波石油破乳設備,使油包水的乳液脫水,達到規范標准;研製石油廢料及高凝石油微波裂解設備,使這些廢油、高凝油成為高質量油。
(4)研製礦物的微波輔助熱解設備,以使該設備用有色金屬的硫化礦轉變為有色的金屬的氧化物,以解決雲南有色金屬硫化礦的問題及含硫金礦的問題。這個方法可推廣用於含碳鐵礦球團的微波加熱革新高爐煉鐵新工藝。
(5)系統研究微波輔助萃取技術,加快萃取速度,提高萃取質量,在此基礎上研製多種萃取技術,加快萃取速度,提高萃取質量,在此基礎上研製多種萃取設備。使在中葯、制葯、香料、化工行業中廣泛應用。中葯制葯現代化是我國當前的一個大課題,微波萃取比超臨界萃取更有優越性。此外在制葯領域微波還可可以進行濃縮、滅菌、乾燥。
(6)系統研究低氣壓微波乾燥技術,研究多種饋能方法,探討多種材料低溫脫水工藝,研製多種真空乾燥設備。
三、近期目標
明確實用方向就清楚了必須提高微波工程自身的基礎建設。通過微波應用的具體項目,逐步的把科研成果較快的轉向產業化。微波應用市場的前景是非常看好,目前有幾個意義很大的項目可以開展,因為我們掌握著核心技術,通過努力可迅速打開市場,取得可觀的經濟利益。
1、醫用低溫微波等離子滅菌,醫療器件如胃鏡、腸鏡和塑料類型的醫用器件一般不能用高溫消毒,而用化學葯水消毒容易在器件上產生殘留,對人有潛在危害,消毒時間不夠易發生病毒的交叉傳染。醫用低溫微波等離子滅菌設備可以在較短的時間里完成低溫或常溫消毒。國內目前還是空白,國外少數發達國家有使用,但價格非常昂貴。此課題主要運用技術:微波技術、等離子放電技術、真空技術、微氣流控制技術。
2、泵型微波乾燥設備:熱泵乾燥技術是較先進的技術,最大特點是效率高,一度(KWH)可脫水3~5公斤,遠低於常規蒸氣乾燥有許多優點,但能耗較大,一度電脫水僅為0.5公斤。若兩項技術結合,在乾燥工程中將有重大創新,此設備真正做高效、環保、適應性強,可替代許多傳統乾燥設備,進入各行各業。熱泵型微波乾燥備有實驗成功報道,國外發達國家也剛准備大力開發、推廣。
3、波化工試驗設備與微波化工工程:微波在化學領域的應用成為當今一大熱門,不但涉及乾燥、加熱,還發展到催化、水解、消解、焚化、脫硫、石油破乳、脫蠟、解凍、材料改性、陶瓷燒結、氣相沉積、金剛石度膜、橡膠硫化。實驗室的技術轉化需要工程技術實力,目前就微波工程技術來講,我單位設計人員積累了大量經驗,是國內最強的微波應用工程研發隊伍。比如:去年橡膠硫化改型設計後,整機性能大到國外先進水平,不到一年售出0條線,銷售額進1000完,並把國外廠商微波橡膠硫化設備在國內銷售推入谷池。
4、微波萃取設備和成套裝置:中葯制葯現代意義不需多講,市場缺乏微波萃取的成套裝置,從去年推出微波萃取罐,到現在僅一年,我們已經售出進十台設備(但不成套),市場反饋信息分析,大、中、小成套微萃取設備需求量巨大,微波萃取比超臨界萃取、超聲波萃取、化學萃取更優越性,也更符合我們國情,熱有相應的配套工藝,市場開闊將有巨大的空間。
四、結論
我們已經積累了微波工程領域豐富的經驗,領先國內同行、微波應用技術的一些方面也處於國際領先地位。多年來幫助全國各行業,各大專院校,科研機構做了大量研究工作,涉及到很廣的學科和行業,這是一份很大的無形資產。成立省級或國家級微波工程研究中心,並有一定的啟動經費,就可以在盡段時間內,將微波應用工程推入規模經濟階段。許多發達國家微波應用工程市場每年均有幾億美員,作為發展中國家,起前景十分看好。國外微波應用市場設備價格比國內高出7~8倍,只要我們做好內功,微波設備走出國門將不是遙遠的事情。
⑶ 微波技術的應用
微波技術的應用:
1、微波制茶工藝
充分發揮微波微波熱效應和非熱特殊效應作用,升溫速度快,茶葉中的水分子在微波電磁場中被極化,使茶葉從內部深層快速升溫,達到鈍化酶的
臨界點溫度,非常適合綠茶及其它特種茶的殺青和乾燥作業。茶葉的有效營養成分基本不損失,而且色、香、味都大大好於傳統的加工方法。
2、食品工業
民以食為天,食品工業是我國迅速崛起的支柱產業。利用微波可對食品進行乾燥菌、熟化、焙烤、脫腥、膨化和保鮮處理。目前已用於米粉、麥片、豆奶粉、袋裝、鹵菜類、肉類小包裝、方便麵、保健茶、糕點、牛肉乾、土豆片、魚片干、鹽水鴨、腰果、花生米、瓜子、大豆等許多方面的生產中。我公司每年都生產大量的微波設備應用於食品工業。
3、制葯工業
微波技術在制葯工業上的應用主要在以下幾個方面:粉狀、顆粒狀、片狀、丸狀粘液狀等醫葯製品的乾燥滅菌,中草葯材的快速乾燥、殺蟲、滅菌。中草葯微波萃取,口服液的殺菌等方面。
4、木材加工
微波可對1-6公分厚的木板進行均勻、快速烘乾,乾燥只需十幾分鍾,且不開裂變形小,同時殺死木材內部的卵蟲和幼蟲;也可對膠合板或拼板膠接的固化處理以及竹製品木製工藝品乾燥、滅霉、殺菌。
5、橡膠工業
日本用2450MHz、5~10kw微波加熱設備對輪胎作一次加熱,升溫到硫化溫度後用熱風保溫,可硫化3~4 噸重量的輪胎;美國採用915MHz、50kw喇叭天線作為輻射熱器利用程序控制對大型輪胎進行旋轉掃描,其優點是加熱均勻、硫化時間縮短三分之一。我公司研製的微波橡膠硫化設備在造型、結構、性能、硫化質量等方面均可和日本、德國等進口設備相媲美。