CN101626643A - 一种微波辅助加热体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种微波辅助加热体，适用于微波加热系统，所述微波辅助加热体由内部的微波强吸收体和外层含氟聚烯烃包裹层组成，所述微波辅助加热体整体呈多边形几何体。本发明系用于科研、医疗、食品、环保、防疫、商检、冶金矿业和石化等产业对样品进行微波消解、萃取和合成等装置中的一种辅助加热体，特别是用于样品吸收微波较差的有机萃取、有机合成试验中。本发明的微波辅助加热体置于反应容器内，侵入反应溶液中。使用所述微波辅助加热体可提高样品的反应速度，缩短反应时间。解决了微波炉内大量富余微波导致的炉腔壁的发热，微波反射回馈回微波发生源降低使用寿命的问题。且具有耐化学腐蚀、耐高温、不吸收不污染样品、制作简单、成本低等优点。
Description
技术领域：
本发明系用于医疗、食品、环保、防疫、商检、冶金石化等产业对样品进行微波消解、萃取和合成等装置中的一种辅助加热体，特别是用于样品吸收微波较差的有机萃取、有机合成试验中的一种辅助加热体及其制造方法。
背景技术：
随着现代科学技术的发展，国内新兴的微波化学技术迅速崛起，微波消解、萃取和合成等微波制样技术已经或正在得到推广应用，大大促进了我国实验化学研究和样品检测技术的变革和发展，开拓了科研应用。微波消解、萃取和合成仪器设备已经成为研究化学反应机理和检测分析样品的重要手段，被广泛应用于高校、科研、医疗、食品、环保、防疫、商检、冶金矿业和石化等产业，成为制样工作不可或缺的前处理仪器。
很多样品由于自身极性差、介电损耗小，使用微波仪器处理时，其升温速度缓慢，同时造成大量的富余微波。这些富余微波会辐射到炉腔壁或回馈到微波发生源上，产生了炉腔过热或微波元器件使用寿命下降甚至损坏等问题。然而，强吸收微波材料往往会吸收溶液、污染样品、不耐化学腐蚀，影响了检测分析的精度，而耐化学腐蚀、不吸收溶液、不污染样品的材料又吸收微波很差。
鉴于上述问题，本发明通过选择合适的微波吸收材料，适当的成型工艺为吸波能力差的样品进行微波处理提供了一种耐化学腐蚀、不吸收容液、污染小、简单、有效的解决方案。
发明内容：
本发明的目的在于为吸波能力差的样品进行微波处理提供一种用于微波辅助加热材料。
为达到此目的，本发明的技术方案如下：
一种微波辅助加热体，适用于微波加热系统，其特征在于，所述微波辅助加热材料由内部的微波强吸收体和外层含氟聚烯烃包裹层组成，所述微波辅助加热材料整体呈多边形几何体。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述微波辅助加热体的外形是选自长方体、圆柱体、球体、椎体或其他多边形几何体之一种。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体在3000MHz，25℃的介质损耗角的正切函数tanδ＞1500*10-4。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为选自Si C、Fe3O4、Co2O3、Mn3O4、石墨或碳粉之一种。其耐高温大于250℃。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述含氟聚烯烃为含氟聚乙烯。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为粉末状粉体。
根据本发明所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为块状固体。
本发明的目的又在于提供一种用于微波辅助加热材料的制造方法。
根据本发明所述一种微波辅助加热体的制造方法，其特征在于，
一种微波辅助加热体的制造方法，其特征在于，成型时，将微波强吸收体置于制作好的模具中，四周填满含氟聚烯烃粉料，通过压铸成型后，再经过330~385℃高温维持1小时烧结而成，由此使得微波强吸收体被含氟聚烯烃层完全包裹。
将本发明的微波辅助加热体置于反应容器内，侵入反应溶液中，当微波开启后，微波强吸收材料1吸收微波而温度迅速上升。
通过热辐射、热传导将热量传给反应溶液，从而使反应溶液迅速升温，加快样品的反应速度。同时，微波辅助加热体吸收了大量微波，大大减少了微波炉内的剩余微波，从而降低了炉腔体的发热量，避免了微波反射回馈回微波发生源，提高了微波发生源的使用寿命。
根据本发明，外层的含氟聚烯烃包裹层是完全密封包裹的，反应溶液不会渗入微波吸收材料，微波吸收材料也不会污染反应溶液。含氟聚烯烃具有很好的耐强酸碱、有机溶剂等化学腐蚀，耐高温，使得微波辅助加热体可长期反复使用。
使用本发明提供的一种微波辅助加热体，解决了微波处理难吸收微波样品时产生的微波大量富余，样品升温速度慢的难题，同时，该辅助加热体耐化学腐蚀、不吸收溶液、不污染样品，可重复使用。
另外，根据本发明所述一种微波辅助加热体，其结构简单，成本底，制作方便，使用寿命长，不影响样品的检测分析结果。
附图简单说明
图1为本发明一种微波辅助加热体的剖面图
具体实施方式
下面根据图1给出本发明的图予以详细描述，以便更好地理解本发明的功能特点。
实施例1
如图1所示，微波辅助加热体包括：1.内部的微波强吸收材料 2.含氟聚乙烯包裹层。
在本实施例中，内部微波强吸收材料1为Si C的粉末状粉体，粒径100~1200目，介质损耗角正切tanδ为1762X10-4(3000MHz，25℃)。耐高温大于250℃。
将上述的粉末材料压制成型后烧结成块状固体材料。将微波吸收材料置于含氟聚烯烃粉体中，通过模具，经过压力压制成型，再经过385℃高温维持1小时烧结，形成外部完全密封包裹的含氟聚烯烃包裹层2。
在本实施例中，所述微波辅助加热体为圆柱体。
实施例2
除了所述微波辅助加热体为椎体之外，其他如同实施例1，制得本发明的微波辅助加热体。
实施例3
除了所述微波辅助加热体为球体的Fe3O4之外，其他如同实施例1，制得本发明的微波辅助加热体。
实施例4
除了所述微波辅助加热体为长方体的Co2O3之外，其他如同实施例1，制得本发明的微波辅助加热体。
实施例5
除了所述微波辅助加热体为正方体的Mn3O4之外，其他如同实施例1，制得本发明的微波辅助加热体。
实施例6
除了所述微波辅助加热体为正方体的石墨或碳粉之外，其他如同实施例1，制得本发明的微波辅助加热体。
将所述微波辅助加热体置于反应容器内，侵入反应溶液中，当微波开启后，微波强吸收材料1吸收微波而温度迅速上升，通过热辐射、热传导将热量传给反应溶液，从而使反应溶液迅速升温，加快样品的反应速度。同时，微波辅助加热体吸收了大量微波，大大减少了微波炉内的剩余微波，从而降低了炉腔体的发热量，避免了微波反射回馈回微波发生源，提高了微波发生源的使用寿命。
外层的含氟聚烯烃包裹层是完全密封包裹的，反应溶液不会渗入微波吸收材料，微波吸收材料也不会污染反应溶液。含氟聚烯烃具有很好的耐强酸碱、有机溶剂等化学腐蚀，耐高温，使得微波辅助加热体可长期反复使用。
使用本发明提供的一种微波辅助加热体，解决了微波处理难吸收微波样品时产生的微波大量富余，样品升温速度慢的难题，同时，该辅助加热体耐化学腐蚀、不吸收溶液、不污染样品，可重复使用。
另外，根据本发明所述一种微波辅助加热体，其结构简单，成本底，制作方便，使用寿命长，不影响样品的检测分析结果。
Claims (8)
1.一种微波辅助加热体，适用于微波加热系统，其特征在于，所述微波辅助加热材料由内部的微波强吸收体和外层含氟聚烯烃包裹层组成，所述微波辅助加热材料整体呈多边形几何体。
2.根据权利要求1所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述微波辅助加热体的外形是选自长方体、圆柱体、球体、椎体或其他多边形几何体之一种。
3.根据权利要求1所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体在3000MHz，25℃的介质损耗角的正切函数tanδ＞1500X10-4。
4.根据权利要求1所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为选自Si C、Fe3O4、Co2O3、Mn3O4、石墨或碳粉之一种，耐高温大于250℃。
5.根据权利要求3所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述含氟聚烯烃为含氟聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为粉末状粉体。
7.根据权利要求1所述的微波辅助加热体，其特征在于，所述内部的微波强吸收体为块状固体。
8.一种微波辅助加热体的制造方法，其特征在于，成型时，将微波强吸收体置于制作好的模具中，四周填满含氟聚烯烃粉料，通过压铸成型后，再经过330~385℃高温维持1小时烧结而成，由此使得微波强吸收体被含氟聚烯烃层完全包裹。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102510594A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-06-20 | 吉林大学 | 微波介质加热管 |
| CN102998166A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-27 | 天津师范大学 | 一种微波用于有机碳测定时样品前的处理方法 |
| CN103695182A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-04-02 | 黑龙江惠民兴生物科技有限公司 | 超临界萃取亚麻酸的方法 |
| CN118817438A (zh) * | 2024-09-19 | 2024-10-22 | 广东博澳科学仪器有限公司 | 微波湿法消解装置 |
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2009
- 2009-08-07 CN CN200910056038A patent/CN101626643A/zh active Pending
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