[科普中国]-电介质加热

电介质加热是通过电磁场来实现的。电介质材料放在两个电极之间，这两个电极连接到一个高频发电机上。电磁场激发物质分子运动，从而使材料发热。1

简述当标称为电绝缘的材料置于变化的静电场中时，通过材料本身的介电损耗使其发热的过程，称为电介质加热。

待加热的材料置于两块金属板之间，这些金属板称为电极，把由高频振荡器产生的一个2~90兆赫电波源连接至两极上。

热量是在材料内部产生的，在均匀材料中热量的分布均匀，这是一种快速加热法，与由外表面接触加热或由辐射加热的惯常加热法不同，不会受到较慢的热扩散作用的限制。2

原理将电介质(绝缘体)插入平行板电极之间，若加上电场，则产生极化。这是由于电介质中的分子成为电偶极子、并沿电场的方向排列的缘故。

若使电场的方向反向，则电偶极子的方向也反向。因此，若在电极间加上高频电场，则电偶极子沿电场方向剧烈旋转振动。电介质加热是利用这时的分子相互之问的摩擦而产生的热量的方法。电介质是绝缘体，不能利用直接通电使其内部加热。另外，即使利用间接加热，即从外部进行加热，热量也很难传至内部。

而电介质加热能够从内部对被加热物体(绝缘体)均匀加热，是一种通过选择频率能够仅对特定部分进行选择加热的方式。

类型1、高频加热

利用1～100MHz左右的高频进行加热，也叫做电介质加热。

电介质加热有下列特征：

①由于不需要进行热传导，因此能够快速加热及均匀加热。

②能够选择加热及局部加热。

③由于温度的响应速度快，因此温度容易控制。

被加热物体被放在平行板电极之间。但若被加热物体的厚度较薄，则为了增加电力线通过的距离以提高加热效率，可采用栅状电极。

2、微波加热

利用300MHz、30GHz的微波进行加热。微波加热是利用波导管将微波照射到被加热物体上进行加热的，微波的产生是采用磁控管。

微波加热有下列特征：

①比电介质加热的加热作用大。

② 即使形状复杂的物体也能够比较均匀地加热。

③温度容易控制。

微波加热由于对水分的加热作用大，因此用于微波炉对食品进行加热烹调。2

应用电介质加热技术在工业上广泛用于塑料在模压前的预热、在舱房及家具制造中对热固性粘合剂的迅速加热、对泡沫橡胶的迅速凝结和干燥、铸造心模的烘焙、壁板和其他物品的烘干等，它比惯常加热法的优点在于其加热快速和均匀，这就抵偿了设备费用较高的缺点，由于不存在高的温度梯度，往往可以使产品的最终质量得到改进。3

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学