一种微波加热装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种微波加热装置及方法。
【背景技术】
[0002]微波加热技术是利用电磁波把能量传播到被加热物内部，使被加热物在短时间内温度迅速升高、加热或熟化。微波加热技术具有加热均匀、速度快、控制及时、反应灵敏、强场高温、微波加热穿透能力强及清洁卫生、无污染等优点而被广泛的应用。
[0003]但是，微波加热对被加热物具有选择性，其主要用于加热微波吸收材料(该材料的介电常数大，吸收微波能力较强)；而非微波吸收材料(该材料的介电常数太小、无微波吸收能力或微波吸收能力较小)很难用微波加热。
[0004]发明人发现，在热处理领域，利用微波对微波吸收材料热处理，不仅实现了微波吸收材料的快速升温，而且热处理后的材料性能提高了不少。但是，目前对于非微波材料的微波处理一直没有进展，从而严重影响了非微波吸收材料快速热处理技术的发展。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种微波加热装置及方法，主要目的是能够利用微波对非微波吸收材料进行快速加热处理。
[0006]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案:
[0007]一方面，本发明实施例还提供一种微波加热装置，该微波加热装置包括:
[0008]外壳，所述外壳的材质为透波材料；
[0009]导热容器，安置在所述外壳内；所述导热容器用于盛放被加热物；
[0010]微波吸收结构，设置在所述外壳内，且与所述导热容器接触；所述微波吸收结构通过吸收微波产生热量，以加热所述导热容器内的被加热物。
[0011]前述的微波加热装置，所述微波吸收结构由填充在所述外壳与导热容器之间的颗粒状微波吸收材料构成。
[0012]前述的微波加热装置，所述颗粒状微波吸收材料为活性炭颗粒、碳纤维颗粒及碳化硅颗粒中的任一种或几种的混合颗粒。
[0013]前述的微波加热装置，所述外壳包括:
[0014]壳体，所述壳体上设置有容置腔，且所述容置腔设有开口 ；
[0015]盖体，所述盖体与所述容置腔的开口配合设置，用于封堵所述容置腔的开口，以封闭所述容置腔；
[0016]其中，所述导热容器和微波吸收结构容置在所述容置腔内。
[0017]前述的微波加热装置，所述壳体的材质为玻璃、石英、隔热砖中的任一种透波材料；
[0018]所述盖体的材质为玻璃、石英、隔热砖中的任一种透波材料。
[0019]前述的微波加热装置，所述导热容器上设置有密封盖，以使所述导热容器内部形成封闭的空间；
[0020]前述的微波加热装置，所述导热容器的材质为石墨或陶瓷材料。
[0021]前述的微波加热装置，所述微波加热装置还包括微波发生装置；所述微波吸收结构通过吸收所述微波发生装置所发出的微波，以加热所述导热容器内的被加热物。
[0022]另一方面，本发明的实施例还提供一种微波加热方法，用于加热非微波吸收材料，包括如下步骤:
[0023]将被加热物放置在导热容器中；
[0024]将所述导热容器与微波吸收结构接触；
[0025]采用微波对微波吸收结构进行微波热处理；
[0026]微波吸收结构通过吸收微波产生热量，以加热所述导热容器内的被加热物；
[0027]其中，所述被加热物为非微波吸收材料。
[0028]前述的微波加热方法，采用上述任一项所述的微波加热装置对非微波吸收材料进行加热。
[0029]与现有技术相比，本发明实施例提出的一种微波加热装置及方法至少具有如下效果:
[0030](I)本发明实施例提供的微波加热装置包括由透波材料制成的外壳、微波吸收结构及导热容器；微波发生装置产生的微波透过外壳后被微波吸收结构吸收，微波吸收结构由于吸收微波而迅速升温，并迅速产生大量的热量，从而快速加热导热容器内的被加热物。所以本发明实施例提供的微波加热装置及方法能够利用微波快速加热非微波吸收材料，促进了非微波吸收材料快速热处理技术的发展。
[0031](2)本发明实施例提出的微波加热装置中的微波加热结构为填充在外壳与导热容器之间的颗粒状微波吸收材料构成。通过如此设置，一方面颗粒能充分地吸收微波，所产生的热量能充分、均匀地传递给导热容器，实现了对被加热物的快速、均匀地加热；另一方面，由于颗粒较重，且颗粒间有较多的孔隙，即使颗粒间的气体急剧升温，也不会造成颗粒外泄；再一方面，微波吸收材料颗粒还能充当导热容器的支撑结构，以防止加热过程中，导热容器的不稳定。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例提供的一种微波加热装置的结构透视图；
[0033]图2为图1所示的微波加热装置的俯剖视图。
【具体实施方式】
[0034]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种微波加热装置及方法和应用【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如下。
[0035]本发明是基于如下问题提出的:微波能实现微波吸收材料的快速加热，但微波无法加热非微波吸收材料。而在纳米材料、催化剂材料等材料制备领域中，需要对材料前驱体进行快速热处理，以提高最终制备材料的分散性、纯度等性能；但是这些纳米材料、催化剂材料大部分是非微波吸收材料，所以无法使用微波进行快速热处理，而现有技术的热处理无法满足快速加热要求。而对纳米材料进行热处理的快慢会严重影响最后所得产品的性能(如纳米材料的分散性)。基于此，本发明的发明人提出一种微波加热装置及方法，用于实现快速加热非微波吸收材料的目的。
[0036]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0037]实施例1
[0038]如图1、图2所示，本实施例提供一种微波加热装置，该装置主要用于实现利用微波快速加热非微波吸收材料的目的。具体地，微波加热装置包括外壳1、导热容器2及微波吸收结构。其中，外壳I由透波材料制备而成，用于使微波穿透过外壳。导热容器2安置在外壳I内，导热容器2主要用于盛放被加热物，在此，被加热物主要为非微波吸收材料。微波吸收结构设置在外壳I内，且与导热容器2接触，其主要用于吸收透过外壳的微波以产生热量，从而加热导热容器2内的被加热物。
[0039]本实施例提供的微波加热装置，通过微波吸收结构吸收透过外壳的微波，以快速产生大量的热量，从而快速加热导热容器内被加热物。较佳地，为了增加微波吸收结构与导热容器的接触面积，由微波吸收材料制成的微波吸收结构围绕导热容器设置。
[0040]实施例2
[0041]如图1、图2所示，本实施例提供一种微波加热装置，与实施例1相比，本实施例中的微波吸收结构由填充在外壳I与导热容器2之间的颗粒状微波吸收材料3构成。
[0042]本实施例中微波吸收结构采用环绕在导热容器周围的微波吸收材料颗粒，通过如此设置，一方面颗粒能充分地吸收微波，所产生的热量能充分、均匀地传递给导热容器，实现了对被加热物的快速、均匀地加热；另一方面，由于颗粒较重，且颗粒间有较多的孔隙，即使颗粒间的气体急剧升温，也不会造成颗粒外泄；再一方面，微波吸收材料颗粒还能充当导热容器的支撑结构，以防止加热过程中，导热容器的不稳定。
[0043]较佳地，本实施中的颗粒状微波吸收材料为活性炭颗粒(球状活性炭颗粒或柱状活性碳颗粒)、碳纤维颗粒及碳化硅颗粒中的任一种或几种的混合颗粒。这几种颗粒材料的微波吸收效果较好，且耐高温性能好。
[0044]实施例3
[0045]本实施例提供一种微波装置，与上述实施例相比，本实施例中的外壳包括壳体和盖体。其中，壳体上设置有容置腔，且所述容置腔设有开口；盖体与容置腔的开口配合设置，用于封堵容置腔的开口，使容置腔形成封闭的空间。导热容器和微波吸收结构容置在所述容置腔内。
[0046]较佳地，壳体的材质为玻璃、石英、隔热砖中的任一种透波材料；盖体的材质为石墨、玻璃、石英、隔热砖中的任一种透波材料。这几种透波材料的透波性能