引言
传统的加热方法，主要是通过辐射和对流来加热物体的表面，通过传热来加热物体的内部，从而造成热量的快速损失，从而延长整个过程。微波具有穿透普通物质、将微波转换成热能的能力，使其迅速升温，操作简便、效率高。将微波技术用于工业生产，既具有良好的加热效果，又能降低对环境的损害，有利于工业的可持续发展。
1微波加热的基本原理和特性
微波是一种从300MHz到300GHz的电磁波，它是一种具有1mm到1m的波段，包含分米波、厘米波和毫米波。微波的频率高于普通的电波，又称超高频，是一种具有波粒二象性的电磁波，表现出不同的穿透、反射和吸收等特性。随着微波技术的飞速发展，微波热的影响越来越受到重视，大部分物体在微波辐射下都能迅速地吸收和转换成热能，从而实现自身的同步加热。由于微波的穿透能力强，整体升温速率很高，而且它只对吸波物质进行直接加热，具有选择性。微波加热工艺简单、易于操作，同时由于其本身的生物作用，可以在低温下迅速杀死一些有害的细菌，而微波则可以加快化学反应的速度，因此在工业、农业等方面有着广泛的应用。
2微波加热在工业领域中的开发应用
2.1食品加工领域
微波加热技术具有非常显著的优越性，在冶金领域、食品加工等领域被广泛应用[1]。微波加热干燥，通过微波能够使物体表面快速脱水，从而起到干燥的效果，具有十分明显的经济效益。水是微波吸收能量的主要材料，只要在物料中含有水分，就会快速吸收微波能量并且气化，当物料内部的水温快速升高后，会产生一定的压力，使水分向物料的表面扩散，只要物料表面具有良好的通风排湿效果就能快速实现整体干燥，极大的提高了生产效率。例如在家具生产制造中，很多木制品内部含有大量的水分，不仅容易变形，而且有可能存在虫卵，利用微波加热干燥技术能够有效的去除木料中的水分，极大的缩短干燥时间，提高家具的品质。另外在食品领域中微波加热干燥技术也被广泛应用，日常食用的方便面、肉干、蔬果等都能够通过微波加热的方式进行干燥，生产成方便食品。因为大部分食物中的水分含量过高，很容易滋生细菌，通过微波加热能够使食物品内部温度快速上升至80℃至100℃，具有快速消毒灭菌良好效果。微波只能穿透塑料、玻璃、陶瓷等，可以在食品包装状态下进行加热消毒，有效减少二次污染。微波加热的时间非常短，对食品的品质影响较小，能够最大程度还原食品本身的味道。微波消毒灭菌还能够在药品生产中被广泛应用，目前很多药材的药效和功能往往会因为不同的炮制方法而出现变化，因此通过微波消毒灭菌设备的应用可以快速的去除药材中的有毒有害物质，并尽可能保存药材的性能，增强药效[2]。
2.2冶金领域
在矿产资源开采过程中，会产生大量的劣质矿石，通过微波技术进行科学合理的应用，能够减少黄金矿石中的碳含量，提高浸出效率。在微波状态下水分会被微波快速吸收，传统的干燥方式需要较长时间，而且干燥速度缓慢，而通过微波技术可以加快干燥速度，而且在烘干完成后还能保持产品的完整性，但需要事先设置好功率达到最佳的烘干效果。在冶金生产中碳作为最常见的还原剂，能够快速吸收微波，可以增强碳的还原力。通过吸收微波实现碳氧化还原，减少碳加热而造成的温度下降等问题。随着现代社会科技的快速发展，微波加热技术也越来越成熟，在冶金工业中的应用不仅能提高冶金生产的效率，还能够增强对金属元素的开发利用效率，减少能源资源消耗，在今后微波加热技术的应用空间更加广阔，通过超声技术和微波技术紧密结合，可以彻底的粉碎悬浮粒子，因此在今后需要加强对微波加热技术的深入研究，打破现有的技术瓶颈，促进我国冶金行业的快速发展[3]。
2.3塑料加工
在微波加热塑料过程中使用了硫化橡胶，这种工艺是对塑胶、树脂制品或后加工的制品进行老化处理。在使用塑料之前，可以将胶水通过微波去除。如果不进行此项加工，新的塑胶制品会有异味，并对人体造成危害。玻璃纤维增强塑料条是由拉延而成，为提高制品的刚性，需要对掺杂的玻璃钢树脂进行固化，以获得最佳的制品性能。塑料的导热性较差，在有些情况下会出现杆的中心硬化不彻底的问题。利用微波可以防止这个问题，因为从物体的内部产生的微波可以确保该物质的完全凝固。该产品采用小型微波系统进行加热，加热段长度只有30cm。高压设备所用的塑胶绝缘子是在一个热的金属模内注射成形的，在模子里固化的树脂的凝胶时间就决定了产量，为缩短胶凝时间和增加产能，可将成型的树脂置于模具中利用微波将其加热到100℃，使凝胶的时间缩短到40%。
2.4陶瓷和化工领域
微波在陶瓷领域用来作为干燥、去除粘合剂、融熔、煅烧、烧结等的一种有效手段。由于多数陶瓷材料在常温下对于微波是通透性的，利用微波能够对陶瓷的含水量、气孔以及缺陷进行快速检测，识别不同微波吸收特性物质，对于Si3N4缺陷的识别效果很好[4]。此外，微波作为新型烘干技术，在化工领域也被广泛应用。MgSO4或MgSO4·7H2O镁,是一种含镁的化合物,无水的MgSO4是一种常用的化学粉体及干燥晶体,但是MgSO4常指七水MgSO4，因为它不容易溶解,比无水MgSO4更容易称量,便于在工业中进行的定量控制。在使用MgSO4前需要对其进行脱水处理，微波加热设备采用非接触式地整体加热，将电能转化为微波能，而且微波直接穿透MgSO4，被内部的分子快速吸收，温度显著升高，能够在瞬间达到脱水的效果[5]。
结语：
微波作为电磁波的高辐射作用，能够促进极性分子振动，并且与周围分子产生摩擦碰撞，从而提高产品材料内部的温度，通过微波加热的方式不仅生产成本下降，而且效率更高，无需担心细菌滋生，设备占地面积小，这是其他加热方法无法比拟的优势。在新时期要充分研究微波加热技术，并且促进在工业上的合理应用，推动微波加热技术的整体发展水平全面提高，为我国工业领域的发展做出重要贡献。
参考文献
[1]李腾飞,缪赟,杨柳,王龙耀,朱铧丞. 微波强化Y型分子筛离子交换技术[J]. 化工学报,2021,72(S1):406-412.
[2]魏聪. 基于流体管透波性的微波反应器加热效果仿真研究[D].昆明理工大学,2021.
[3]万鑫,张学海. 新型微波加热转轮除湿系统再生特性研究[J]. 制冷与空调,2020,20(10):5-9.
[4]宋勃震. 微波合成SiC加热效应与生长机理研究[D].郑州大学,2020.
[5]成宬. 微波加热过程的温度优化预测控制研究[D].昆明理工大学,2020.
