Нагрев диэлектриков высокочастотный

Особо следует отметить, что, используя диэлектрический нагрев, удалось вспучивать материалы, не вспучиваемые обычно при традиционном внешнем нагреве. Приведенный пример лишь одна из иллюстраций возможного использования токов высокой частоты в материаловедении. В настоящее время возможности высокочастотной электротермии чрезвычайно велики. При помощи токов высокой частоты можно нагревать любые материалы до любой температуры за заданное время. Проводники нагреваются в индукторах (индукционный метод), а диэлектрики — в электрическом поле высокой частоты при помощи конденсаторов (диэлектрический метод). Кроме этих двух методов все большее значение для технологических целей приобретает нагрев при бесконтактной передаче сверхвысокочастотных колебаний от волновода или рупорной антенны к объекту нагрева. Переход от коротковолнового диапазона частот тока к сантиметровому (сверхвысокочастотному) приводит к качественному скачку энергия электрического поля поглощается эффективно даже теми материалами, которые трудно нагреть в поле тока высокой частоты. Высокие коэффициенты использования энергии при сверхвысокочастотном нагреве (около 70% электроэнергии, потребляемой от сети СВЧ генератором, преобразуется в теплоту) выдвигают этот метод в число самых перспективных, особенно если учесть возможность создания генераторов мощностью в сотни и тысячи киловатт. [c.327]

Однако вследствие низкой теплопроводности резиновых смесей и материалов нагрев всей массы заготовки происходит медленно, а теплота нерационально расходуется на возмещение потерь в окружающую среду и на повышение температуры массы оборудования. Указанные недостатки в значительной степени устраняются при использовании электронагрева за счет явления поляризации атомов и молекул диэлектрика, помещенного в высокочастотное электрическое поле. Этот способ называют диэлектрическим нагревом, высокочастотной электротермией, нагревом п" микроволновом поле и т. д. В последнее время данный способ нагрева стал внедряться в производстве неформовых изделий. Диэлектрический нагрев обладает значительными преимуществами, так как позволяет концентрировать очень большие мощности в малых объемах материала получить равномерный нагрев материала с низкой теплопроводностью при большой интенсивности легко осуществлять избирательный нагрев легко регулировать температурный режим осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологических процессов. [c.305]

Подробнее см.. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников под редакцией А. В. Нету-шила, Госэнергоиздат, 1950. [c.105]

Следует упомянуть еще об одном применении электронагрева — о нагреве диэлектриков и полупроводников. Обычно этот нагрев применяется в тех случаях, когда необходимо произвести сушку или придать определенную структуру изделиям, изготовленным из диэлектриков или полупроводников. Общей особенностью этого вида нагрева, который получил название диэлектрического нагрева, является обычно невысокая конечная температура, порядка немногих сотен градусов. Сущностью этого вида нагрева является использование активных потерь в диэлектрике, помещенном в высокочастотное электрическое поле. Так как эти потери в обычных диэлектриках невелики, то приходится применять очень высокие частоты — порядка мегагерц. [c.14]

Высокочастотные сушильные установки состоят из двух частей сушильной камеры и высокочастотного генератора. Сушильная камера представляет собой электрический конденсатор, в котором высушиваемый материал как диэлектрик или полупроводник располагается между электродами. Схема размещения электродов зависит от формы и размеров высушиваемого материала. На рис. 496 представлены схемы укладки электродов при сушке а) концов деревянных деталей б) сыпучего материала на ленточном транспортере в) зернистого материала в трубах г) цилиндрических деталей и д) древесных пиломатериалов. При сушке многих материалов приме[шют электроды с дренажным покрытием гигроскопической тканью. Ткань отбирает влагу с поверхности высушиваемого материала, и она удаляется через ткань как через фитиль. Дренажные покрытия выравнивают влажность материала, смягчают режим сушки и позволяют понизить нагрев без испарения на поверхности материала. [c.711]

При воздействии электромагнйтного поля на диэлектрики их помещают между пластинами рабочего конденсатора, который является частью высокочастотного контура генератора ТВЧ. Диэлектрические потери, связанные с поляризацией диэлектрика, приводят к появлению тока смещения и поглощению электромагнитной энергии, сопровождающемуся нагревом материала. В некоторых материалах, например содержащих влагу, одновременно происходит их нагрев токами проводимости. [c.83]

Диэлектрический нагрев основан на том, что в высокочастотном электрическом поле в твердых непроводящих электрический ток материалах происходит поляризация атомов и молекул, в результате чего возникает трение между частицами и выделяется тепло по всей массе диэлектрика, расположенного между пластинами электродов, к которым подводят электрическую энергию высокой частоты. [c.247]

Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрический нагрев. Электрические нагреватели удобны для регулирования, обеспечивают создание хороших санитарно-гигиени-ческих условий, но относительно дороги. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую применяют электропечи сопротивления, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты и электродуговой нагрев. В электропечах сопротивления преобразование энергии осуществляется через жаростойкие проводники с высоким удельным электрическим сопротивлением. Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, выделяющейся за счет вихревых токов Фуко, возникающих под действием переменного магнитного поля. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев, но дорог. Высокочастотный нагрев основан на превращении в теплоту энергии колебания молекул диэлектриков в переменном электрическом поле. Он обеспечивает равномерное нагревание материала по всей толщине. Однако из-за необходимости применения довольно сложной аппаратуры с низким коэффициентом полезного действия этот метод дорог и используется лишь в производствах ценных высококачественных материалов. Электродуговой нагрев основан на использовании электродуго- [c.362]

В промышленности источниками электромагнитных полей являются электрические установки, работающие на переменном токе частотой от 10 до 10 Гц вдиборы автоматики, электрические установки с промышленной ястотой 50—60 Гц, установки высокочастотного нагрева (сушка древесины, склеивание диэлектриков, нагрев пластмасс и др,), индукционной плавки металлов, электроияавки и т. д [c.216]

Нагрев неметаллических материалов — диэлектриков — при помощи токов высокой частоты заключается в следующем. Диэлектрик 3 помещают между двумя электродами 2 и 4, присоединенными к высокочастотному генератору I достаточной мощности (рис. 33, в, г, д). Между электродами возникает высокочастотное электрическое поле, за счет которого и нагревается материал. При определенном состоянии диэлектрика (соответствующей температуре, влажности и т. д.) величина нагрева зависит от частоты и напряжения тока. Большое напряжение недопустимо, так как может вызвать пробой диэлектрика электрическим током. [c.128]

Нагрев пластмасс, являющихся диэлектриками (рис. 3), происходит следующим образом. Пресс-материал — диэлектрик 3 располагается между двумя электродами 2 я 4, присоединенными к высокочастотному генератору 1 требуемой мощности. Между электродами возникает высокочастотное электрическое поле, которое вызывает диэлектрические потери. За счет их и нагревается пресс-материал 3. [c.19]

Сущность высокочастотного нагрева диэлектриков, к которым относятся прессматериалы, заключается в следующем материал помещается в переменное электрическое поле, под действием которого происходит ориентация поляризованных молекул диэлектрика. При ориентации молекулы совершают колебания с частотой, равной частоте поля. Это колебательное движение молекул диэлектрика вызывает процесс трения частиц материала и его нагрев. Параметрами, оцределяющими процесс нагрева, являются частота колебаний электрического поля и удельная мощность, зависящая от напряженности поля. Общий вид генератора токов высокой частоты приведен на рис. П-5, а их техническая характеристика дана в табл. П-З. [c.64]

Высокочастотный нагрев и суш ка диэлектриков и полупроводников осуществляются, как уже указывалось, превращением энергии электрического поля, 1в котором они помещены, в тепловую энергию за счет диэлектрических потерь. [c.174]

Этот вариант потенциально применим для процессов, описываемых уравнениями (8.3)-(8.5). Принципиальная схема высокочастотного процесса, основанного на прямом индукционном нагреве сырья, такая же, как и при получении бескислородной керамики (см. рисунки 7.6-7.7), с той лишь разницей, что химически активная нагрузка в реакторе имеет другой химический состав. При оценке параметров прямого индукционного нагрева систем, описываемых уравнениями (8.3)-(8.5), следует исходить из того, что СаО и Si02 — диэлектрики при обычных условиях и в начальный период высокочастотного индукционного нагрева проводимость шихты целиком зависит от проводимости aF2. Удельное сопротивление СаР2 при обычных условиях составляет 5 -Ь 500 Ом см, в зависимости от чистоты по примесям и плотности, однако в смеси с реагентами-диэлектриками удельное сопротивление шихты значительно больше. Поэтому для возбуждения прямого индукционного нагрева необходимо стимулировать проводимость шихты, вводя в зону индуктора графитовый или металлический стержень. После инициирования нагрева стержень убирают, температура в загрузке достигает 2000 Ч- 2700 К, и процесс протекает в самоподдерживающемся режиме, как это было описано в гл. 7 применительно к процессам синтеза бескислородной керамики. Прямой индукционный нагрев шихты начнется но достижении шихтой электросопротивления 5-i- 10 Ом-см в зависимости от частоты и диаметра загрузки. [c.414]

Сущность высокочастотного нагрева диэлектриков, к которым относятся пресс-материалы, заключается в следующем материал помещается в перементюе электрическое поле, под действием которого происходит ориентация поляризованных молекул диэлектрика. При ориентации молекулы совершают колебания с частотой, равной частоте поля. Колебательное движение молекул диэлектрика вызывает процесс трения частиц материала и его нагрев. [c.313]

Прямой высокочастотный индукционный нагрев шихты оксида и углерода происходит не всегда, поскольку тугоплавкие оксиды металлов часто являются диэлектриками. Однако шихта оксидов с углеродом имеет интегральное удельное сопротивление, характерное для полупроводникового материала, и при определенных условиях может быть нагрета высокочастотными токами, относящимися к диапазону радиочастот. На частотах 1 + 10 МГц борный ангидрид, являющийся типичным диэлектриком, нагреваться не будет. В качестве партнера В2О3 по реакции карбидизации выбирались органические полупроводники, для которых зависимости удельного сопротивления от температуры часто различаются на порядки величины и имеются широкие возможности в выборе партнера для оксида бора и оксидов других элементов в реакциях карбидизации. [c.340]

Коротковолновый диапазон ВЧ и диапазон УВЧ применяются в радиосвязи, радиовещании, те.тевидепии, медицине, а также для высокочастотного нагрева диэлектриков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.). [c.350]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология