Thermocouple Cooling water Sample valve Insulation board Flowmeter Computer control system Insulation brick Microwave entrance Water cooler Magnetron 图4实验室箱式微波炉示意图 Fig.4 Schematic diagram of laboratory box microwave oven 如图3(a)所示,介电设备的主要结构包插适配器和圆柱形谐振腔 (TM00),水循环冷却设备,带有气压调节器的空气泵,感应加热器,矢量 网络分析仪和电子计算机。如图3(b)所示,圆柱形谐振腔主要由激励器和检 测器组成。如图4所示,微波炉的主要结梅@括磁控管、 保温砖,热电偶,水 循环冷却设备,计算机控制系统, 以及带有流量计和阀门的气体发生器。 2.3理论方法 正极材料的介电参数是在2450MHz下测量,包括介电常数(ε,),介电损 耗因子(ε)和损耗切系数( tan6〉·ε表示材料吸收和存储微波能量的 能力, E,表泰物质将吸收的微波能量转换成内部能量的能力。a肌6表示与ε:值 对应的物硬的转化效率。2'€,和an6这三个值是相关的,如公式1所示,第 三个值可以由其他两个值确定1)。如公式2所示,介电常数(。·)和介电损 耗因子(ε)分别是复相对介电常数(ε.)的实部和虚部
图 4 实验室箱式微波炉示意图 Fig.4 Schematic diagram of laboratory box microwave oven 如图 3(a)所示,介电设备的主要结构包括适配器和圆柱形谐振腔 (TM0n0),水循环冷却设备,带有气压调节器的空气泵,感应加热器,矢量 网络分析仪和电子计算机。如图 3(b)所示,圆柱形谐振腔主要由激励器和检 测器组成。如图 4 所示,微波炉的主要结构包括磁控管、保温砖,热电偶,水 循环冷却设备,计算机控制系统,以及带有流量计和阀门的气体发生器。 2.3 理论方法 正极材料的介电参数是在 2450 MHz 下测量,包括介电常数(Ɛr '),介电损 耗因子(Ɛr ' ')和损耗角正切系数(tan δ )。Ɛr '表示材料吸收和存储微波能量的 能力,Ɛr ' '表示物质将吸收的微波能量转换成内部能量的能力。tan δ 表示与Ɛr ' '值 对应的物质的转化效率。Ɛr ',Ɛr ' '和tan δ 这三个值是相关的,如公式 1 所示,第 三个值可以由其他两个值确定[17-18] 。如公式 2 所示,介电常数(Ɛr ')和介电损 耗因子(Ɛr ' ')分别是复相对介电常数(Ɛr )的实部和虚部。 录用稿件,非最终出版稿
tan (1) E, E=eo8,=8o8,-i8, (2) £为复介电常数:E,为真空介电常数(eo=8.85418×102Fm);£为复相对 介电常数:ε为介电常数:ε:为介电损耗: :为虚数单位。 穿透深度D,是指微波能在物料内衰减到入射能量的1/e (e= 71828)时对 应的传播距离。如公式3所示,D 可以通过可由。和 算出来 C D,- 2f2, 1+ -1 c为光速(c=3×10ms);f为微波发射频率(f=(2450MHz)。 L可以用于量化在微波辐射下从正被林料的表面反射的微波功率的量。基 于传输线理论, 可以报等式计戏参致 计算方法如公式4所示。 RL=20log Z:-Zo (4) 稿件 Z+Z Z是空气的阻 o (5) Z=1 Z,是吸收器的输人阻抗 u,.fd (6) 其中,是复数相对介电常数,,是磁导率(,=4'-j山,),j是虚部,c是空 气中微波的速度,f是微波的频率,d是平板的厚度
tan δ= Ɛr ' ' Ɛr ' (1) Ɛ=Ɛ0 Ɛr=Ɛ0 [Ɛr '−i Ɛr ' ' ] (2) Ɛ为复介电常数;Ɛ0为真空介电常数(Ɛ0= 8. 85418×10-12 F/m);Ɛr为复相对 介电常数;Ɛr '为介电常数;Ɛr ' '为介电损耗;i 为虚数单位。 穿透深度Dp是指微波能在物料内衰减到入射能量的 1/e(e = 2.71828)时对 应的传播距离。如公式 3 所示,Dp 可以通过可由Ɛr '和 Ɛr ' '计算出来。 Dp= c 2f √2Ɛr '√√1+ Ɛr ' ' Ɛr ' 2 −1 (3) c为光速(c=¿3×108 m·s-1);f为微波发射频率(f =¿ 2450 MHz)。 RL 可以用于量化在微波辐射下从正极材料的表面反射的微波功率的量。基 于传输线理论[19],可以根据等式计算反射损耗参数,计算方法如公式 4 所示。 RL=20log| Z¿−Z0 Z¿+Z0 | (4) Z0是空气的阻抗 Z0=√ μ0 Ɛ0 (5) Z¿是吸收器的输入阻抗 Z¿=Z0√ μr Ɛr tanh[ j 2 c √μr Ɛr fd] (6) 其中Ɛr是复数相对介电常数,μr是磁导率(μr=μr ʹ-jμr ),j 是虚部,c 是空 气中微波的速度,f 是微波的频率,d 是平板的厚度 录用稿件,非最终出版稿