微波技术的原理与应用

彭轩斗

（长沙市长郡中学，长沙410002）

微波技术的原理与应用

彭轩斗

（长沙市长郡中学，长沙410002）

在生产工艺的革新之下，微波技术已经在各个领域中得到了广泛的应用，本文主要分析微波技术的原理与应用。

微波技术；原理；应用

1 微波技术的原理分析及其介绍

微波，作为红外线和无线电之间的电磁波，可以作为一种极其特殊的资源，在各方面都具有比激光低得多的能级，甚至能够在相同的温度下产生比常规方法高出数十倍的效率。

以微波技术为基础的微波可以在生活当中作为一种新型的能源，并且还具有无污染性的特征，而且，微波作用的原理独特性在现实生活中具有高度的有效性，在各个领域内得到广泛的运用。微波技术经过多年的发展，已经形成了微波加热干燥和微波萃取分离以及微波合成等方面的一系列应用技术。对于环境污染检测和监管、食品卫生检测以及化学分析检测等方面有着非常重要的作用。微波技术具有高效、高产以及清洁和节能等方面的优势，在诸多领域内起到了非常重要的作用。

在原理分析方面，微波技术的作用原理还没有非常明确的规定，一种是认为微波具有高效致热作用，而另外一种是认为非热效应。从微波的致热效应来看，就是利用微波能量对材料物质具有一定的穿透力，能够在被照射物质上产生一种深层加热的作用，也就是一种“内加热”。这与常规的加热方式有所不同，一般来看，常规加热主要是以“外加热”的方式来进行，在这一过程中，必须要紧密依靠材料物质的本身进行热传导，但是，这种情况下往往会出现加热面积不均匀的局面。而微波加热却不需要依靠热传导的方式进行加热，能够形成全面的加热。同时，在微波技术作用下，会改变磁场而使介质分子发生巨大的变化，让分子高速的振荡，而这种振荡是受到分子热运动和相邻分子之间的干扰产生摩擦作用，只有这样，才能使得分子获得高能。

对于非热效应，就是通过微波作用上的选择性和不均匀性的能量效应，能够对不同的物质产生不同的加热效应。通常情况下，由于分子极性会对微波的吸收能力产生不同的影响，可能会导致混极性和一些非极性的分子物质在加热过程中造成不均一性，也就是产生温度上的梯度变化，进而降低了不同分子之间的作用力，导致其进一步分离。另外，在高速交变的磁场中的旋转，也很有可能会持续破坏极性分子和非极性分子之间的作用力。或者是说微波能够在一定程度上影响离子之间的迁移，使得受照表面上形成带正电负荷，在界面上产生一系列的剪切应力，这样才能有助于加强物质之间的分离。与此同时，在催化作用下，由于微波场和催化剂之间的耦合性，可能会导致能量上分布不平衡，进而形成一种“微波热点”的效应。

2 微波技术在各个领域内的应用

2.1 微波技术在制药行业方面的运用

由于微波具有非热特性，同时在微生物体内的水分是极性分子，这样在交变电场的作用下可以引起强烈的极性振荡，这样就能够导致电容性细胞结构的破坏，对组成生物体的细胞生存环境造成严重的破坏，而当前常规消毒却不具备此功能。

在微波技术的运用方面，由于其具有干燥性和杀菌特性，可以有效地改变传统的医药工艺。蒸汽烘箱和远红烘箱作为制药行业加工的主要手段，存在极大的弊端，并且其耗能非常大，对于热利用的效率仅为30%左右，在某种程度上增加了生产成本。例如，在对于口服液的配方过程中都是会加糖，这样制品中会含有丰富的营养物质，为了能够进一步抑制细菌的生长，都会相应地添加一些防腐剂，虽然口服液都会经过高温蒸汽杀菌，但是很容易会破坏口服液的营养成分。若利用微波技术，则可以有效地保持药品的营养成分。并且，微波技术对霉菌、大肠杆菌等细菌具有很强的杀菌效果，这样就能够使细菌总数控制在标准的范围内。

2.2 微波辐射合成技术在化学反应当中的运用

现阶段，微波在刺激化学反应和诱导作用等方面取得显著的成效，并且广泛地运用在有机化合物和有机金属化合物当中，为组合化学打下坚实的基础。微波辐射合成技术作为一项全新的有机合成技术，在磺化和共聚接枝等化学反应中体现出其反应时间短和效率高等方面的优点，尤其是在固相合成中，能够为组合化学构建化学物库营造有利的条件。而在物理化学和催化性能等方面，微波辐射能够促进水热交换度，使其交换时间大大缩短，微波场能够在极其短的时间内提供大量的热量，可以看出，微波的一些特殊反应也具有其他常规方法的优势。

为了能够更好地深入研究当前微波技术运用情况，首先就要深入分析当前微波技术的工作原理，并对当前微波技术的运用进行深入探讨，针对当前微波技术运用情况作出细致的分析。只有这样，才能促进我国微波技术的不断创新，才能更好地推动微波技术在我国的发展。

［1］刘兴利，谭炯.微波技术在药物研究领域中的应用［J］.西南民族大学学报(自然科学版)，2006，(01)：97-98.

［2］孙六连.微波技术应用简介［J］.安徽农机，2005，(01)：116-117.

Principle and Application of Microwave Technology

PENGXuan-dou
(Changsha middle school,Changsha 410002,China)

Microwave technology has been widely used in various fields in the process of production,the principle and application of microwave technology are analyzed in this paper.

Microwave technology;Principle;Application

TN015

A

1674-8646（2015）09-0054-02

2015-06-14