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技術(shù)文章

微波加熱的原理

閱讀:1560          發(fā)布時(shí)間:2011-11-3
  微波是一種波長極短的電磁波,波長在1mm到1m之間,其相應(yīng)頻率在300GHz至300MHz之間。為了防止微波對無線電通信、廣播和雷達(dá)的干擾,上規(guī)定用于微波加熱和微波干燥的頻率有四段,分別為:L段,頻率為890~940MHz,中心波長330mm;S段,頻率為2400~2500MHz,中心波長為122mm;C段,頻率為5725~5875MHz,中心波長為52mm;K段,頻率為22000~22250MHz,中心波長8mm。家用微波爐中僅用L段和S段。微波是在電真空器件或半導(dǎo)體器件上通以直流電或50Hz的交流電,利用電子在磁場中作特殊運(yùn)動(dòng)來獲得的。這種運(yùn)動(dòng)可以簡單的這樣來解釋一下:介質(zhì)從電結(jié)構(gòu)看,一類分子叫無極分子電介質(zhì),另一類叫有極分子電介質(zhì)。在一般情況下,它們都呈無規(guī)則排列,如果把它們置于交變的電場之中,這些介質(zhì)的極性分子取向也隨著電場的極性變化而變化,這就叫做極化。外加電場越強(qiáng),極化作用也就越強(qiáng),外加電場極性變化得越快,極化得也越快,分子的熱運(yùn)動(dòng)和相鄰分子之間的摩擦作用也就越劇烈。在此過程中即完成了電磁能向熱能的轉(zhuǎn)換,當(dāng)被加熱物質(zhì)放在微波場中時(shí),其極性分子隨微波頻率以每秒幾十億次的高頻來回?cái)[動(dòng)、摩擦,產(chǎn)生的熱量足以使物料在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到熱干的目的。微波爐中應(yīng)用磁控管,通過磁控管把電能轉(zhuǎn)換為微波能。磁控管有脈沖磁控管和連續(xù)磁控管兩種。微波爐中應(yīng)用的是連續(xù)波磁控管。微波的傳播速度接近光速,它在傳播過程中能夠發(fā)生反射和折射它有三個(gè)與加熱相關(guān)的重要特性。微波遇到金屬物體,如銀、銅、鋁等會像鏡子反射可見光一樣被反射。因此,常用金屬隔離微波。微波爐中常用金屬制作箱體和波導(dǎo),用金屬網(wǎng)外加鋼化玻璃制作爐門觀察窗。微波遇到絕緣材料,例如玻璃、塑料、陶瓷、云母等,會像光透過玻璃一樣順利通過。因此,常用絕緣材料制作盛料盤,而不影響加熱效果。微波遇到含水或含脂肪的物料,能夠被大量吸收,并轉(zhuǎn)化為熱能。微波爐就是利用這個(gè)特性來加熱物料的。微波加工物料好不好?有什么科學(xué)的依據(jù)嗎?
  
  微波是一種高頻波,以每秒24億次的速度變換,引起水分子的高速度輪擺運(yùn)動(dòng),它們互相磨擦產(chǎn)生極大的熱量,可以方便的干燥物料。
  
  病菌體內(nèi)含有大量的水分子,在微波爐內(nèi)的微波作用下快速打斷生物鏈,一兩分鐘病菌即可全部被殺死。據(jù)測定,用500瓦微波爐對每克含有192萬個(gè)大腸桿菌的紅腸注行加熱,半分鐘后每克僅存活260個(gè),1分鐘后全部被殺死。
  
  微波爐干燥物料時(shí),因?yàn)榘l(fā)熱在物料內(nèi)部,所以加熱均勻,不需翻動(dòng),不會產(chǎn)生外焦內(nèi)生的現(xiàn)象。比如:腌肉、臘肉、咸魚和熏鴨等物品在加工過程中會產(chǎn)生亞硝胺;亞硝酸鹽作為防腐劑,它與食品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)也會生成亞硝胺,能引起細(xì)胞癌變。美國藥理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),將腌肉放在微波爐內(nèi)烤45分鐘,取出來時(shí)既香又脆、味美可口,而且用化學(xué)方法分析,找不到一點(diǎn)亞肖胺的痕跡。此外,用微波爐加熱肉類食品,還能使肉類食品的營養(yǎng)成分得到充分保護(hù)。
  
  神秘的不銹鋼爐腔:
  
  所謂不銹鋼微波爐是指爐腔由不銹鋼材料制成的微波爐。所謂不銹鋼是一種加入一定比例的鎳、鉻等特殊元素及經(jīng)特殊工藝熔煉的合金鋼。具有高耐腐蝕。
  
  不銹鋼因其成份及熔煉工藝不同而有較多種類。其中奧氏體型不銹鋼由于內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的特殊性,使得其不易被磁化。從表象來看,就是這種不銹鋼不能“吸住”磁鐵。因此,用戶用一塊“吸鐵石”來檢驗(yàn)是否是不銹鋼的做法是不正確的。不銹鋼材料做成的微波爐爐腔,其zui大特點(diǎn)是表面強(qiáng)度高和耐更高的溫度以及不易生銹等。不銹鋼爐腔從鋼板材質(zhì)上就保證了不易生銹,即使磕碰出較大的凹坑,也不會失去“不銹”的特性。不銹鋼不易生銹已成共識。對于一般環(huán)境和使用條件下的不銹鋼微波爐,也可以認(rèn)為,不銹鋼爐腔是生銹的。不銹鋼材料相對表面電阻較小,在微波的作用下,其表面渦流也就小些,從而表現(xiàn)為這種材料的微波損耗小,反射率高。

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