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微波加热技术在陶瓷坯体干燥上的应用
摘要：介绍了微波干燥技术的工作原理、特点及其在陶瓷工业的应用和经济效益，对微波干燥产品产生变形开裂作了分析，并提出相应的解决方法。还简要介绍了组合式干燥技术。关键词：微波干燥；陶瓷；坯体变形；开裂；经济效益1 前言近十多年来，微波技术在材料工程的应用已越来越受到人们的关注。微波技术最早是由美国的W．R．Tings[1]等于1968年引入陶瓷领域的， 70年代由于天然气的短缺而得到了较快发展，美国的Sutton在70年代已将其用于Al2O3浇注料的干燥和烧成[2]。从1988年开始，美国MRS会议将材料的微波烧结技术作为一个专题列入讨论，并每两年举行一次讨论；1991年美国创办的“Journal of Material Synthesis and Processing”也将其作为重要内容之一[3,4]，并将其称之为“90年代新一代烧结技术”。下面将对微波加热技术特点、工作原理以及其与传统干燥技术相比的可观经济效益和存在的问题进行分析、讨论。2 微波干燥机理与特点2．1 陶瓷坯体干燥机理陶瓷坯体干燥过程一般分为3个阶段[5]，如图1所示。(1)加热阶段：由于干燥介质传给陶瓷坯体的热量大于水分蒸发所需要的热量，坯体表面温度不断升高，水分蒸发量随之增大。到Ａ点时，传给坯体的热量等于水分蒸发所需要的热量，坯体表面温度停止升高并等于干燥介质的湿球温度，此后开始等温蒸发阶段。
(2)等速干燥阶段：坯体表面的水分蒸发过程同自由液面上水的蒸发一样，其水蒸汽分压等于湿球温度下的饱和水蒸汽压。坯体内部的水分在浓度梯度推动下，扩散到表面，使坯体表面始终存在自由水。此阶段的干燥速率取决于水蒸汽的外扩散速率，故这一阶段又称为外扩散控制阶段。随着自由水的排除，制品发生体积收缩并产生收缩应力。到Ｋ点坯体表面不再有连续的自由水膜，坯体表面的水蒸汽压低于干燥介质湿球温度下的饱和蒸汽压。对应于Ｋ点的干基水分称为临界水分，此时坯体表面的水为大气吸附水，而内部仍为自由水。 (3)降速干燥阶段：此阶段为大气吸附水排除阶段，内扩散速率小于外扩散速率，表面水蒸发速率受内扩散速率限制。在降速干燥阶段，因坯体表面水分逐渐减少，蒸发所需的热量也逐渐减少，坯体表面温度不断升高，干燥速率下降直到为零，干燥过程结束。含水量多的坯体，具有完整的干燥过程曲线，含水量少的坯体，等速干燥阶段不明显。2．2 微波干燥的特点
微波干燥是微波通过与产品直接相互作用将电磁能在瞬间转化为热能，实现对产品的快速脱水干燥的过程。微波是一频率极高的电磁波(频率300～300000MHz)，电磁场方向随时间作周期性变化，而物料里的水是极性分子，在快速变化的电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，使分子产生剧烈的运动。这种有规律的运动受到临近分子的干扰和阻碍，产生了类似摩擦运动的效应，从而使物料温度升高并达到加热脱水干燥的目的。它与传统的干燥技术相比的优点如表1[6]所示。3 微波技术在陶瓷坯体干燥上的应用及其经济效益3．1 微波干燥与其他干燥技术的比较微波加热干燥始于40年代，到60年代国外才大量应用。由于微波对水(及某些有机溶剂)有选择性加热作用，因此，利用微波加热干燥特别适宜，表2给出了各种加热方式的大致对比[7]。但各种产品的情况不同，加热干燥的具体要求不一，应用时需具体问题具体分析[8]。微波加热干燥在陶瓷材料中应用得较早，并且最常用。Diedel、Markert等[9,10]已把微波加热干燥应用于陶瓷材料之中。他们曾把直径27cm的泥釉圆罐用微波和传统干燥之后进行比较，表3为微波与传统干燥的时间比较结果。表3中，第一步干燥之后，陶瓷泥釉罐可以去掉注模，第二步干燥之后，泥釉罐的水分含量小于2%。从表中可以看出，第二步干燥完成之后，微波干燥仅用了26.5min，而传统干燥则用了570min，后者是前者的21.5倍。由于大大缩短了干燥时间，增长了注模的寿命，注模的数量减少了25%，从而降低了成本[12]。Orth[11]用微波干燥了陶瓷过滤零件，其零件具有较高的孔隙度。传统与微波在干燥时间、能耗方
面的比较见表4。表4表明，在相同的功率下，传统干燥时间是微波的30～32倍，能耗为2.5倍，而生产能力还不到一半，从中反映了微波干燥的优越性[12]。上海硅酸盐研究所等单位亦建立了连续式微波干燥线，用以干燥多孔陶瓷，效果也非常理想。
3．2 微波干燥在日用陶瓷中的应用湖南国光瓷业集团股份有限公司，根据日用陶瓷的工艺特点，设计了一条日用陶瓷快速脱水干燥线，与传统链式干燥线相比，成坯率提高10%以上，脱模时间从35～45min缩短到5～8min，使用模具数量由400～500件下降至100～120件。微波干燥线占地面积小，生产无污染，其效率是链式干燥的6.5倍，除了可大量节约石膏模具外，与二次快速干燥线配合使用，对于10.5″平盘其总干燥成本可下降350元/万件[13]。3．3 微波干燥在卫生陶瓷中的应用以德国RIEDHAMMER(瑞德哈姆)窑炉公司配合卫生陶瓷压力注浆工艺所开发的微波干燥技术为例 [14]，①卫生陶瓷坯体水分从18%干燥到1%只需1.5ｈ，干燥速度极快。但由于微波干燥费用过高而受到限制。②德国某卫生陶瓷厂有3条压力注浆生产线，用1台微波干燥器先将含水18%的坯体干燥至含水15%，只用20min，常规干燥则需24ｈ。为了节省干燥费用，含水15%的坯体(可用人工搬)仍用普通干燥技术。3．4 微波干燥在电瓷中的应用辽宁抚顺石油化工公司李春原采用微波加热干燥技术、重量鉴读控制技术、红外测温鉴读控制技术对复杂形状的电瓷进行干燥，与常规蒸汽干燥方法相比较，可提高生产率24～30倍，提高成品率15%～35%，相同产量占地面积仅是现有工艺的1/20左右，可大幅度提高经济效益[15]。这一经验可为建筑卫生陶瓷、墙地砖等一些异型产品的干燥提供借鉴。3．5 高承重环保地砖的微波干燥高承重环保地砖除了具有高承重、耐酸碱、防湿性能好等优点外，配方中还对工业废渣进行合理的处理和选用，做到资源的二次综合利用，有效的节省了自然资源，促进了地区的环境保护。产品不但在国内做到了替代进口产品，节省外汇，还成功进入了香港市场，取得了良好的经济效益和社会效益。但由于制品厚重(厚度达50mm以上)和高水分(达18％)，故干燥时间特别长。用隧道式干燥窑干燥时间48h以上，坯体内水分仍有3％～8％，入窑烧成时开裂变形严重，大大地影响了窑炉的烧成速度及烧成质量。我们利用工业微波炉对该砖进行干燥，最快11min，最慢110min，可将水分干燥到1％以下，效果非常明显。从干燥所需时间的不同，甚至相差很大的现象可以看出，砖坯内不同的原料成份对微波干燥效率的影响是很大的。正因为如此，研究陶瓷坯体的成分组成对微波干燥效率的影响关系是非常重的。4 微波干燥技术需要解决的问题及解决方法[16]由于微波加热是微波技术与材料科学与工程学科交叉结合而产生发展起来的一门新学科，微波专家、材料专家互相之间还存在着知识 “盲点”，相互之间的合作较少，导致了微波加热技术还不能像传统技术那样很成熟地应用于陶瓷行业。这其中还有大量的工作需要做，有很多问题需要解决。首先，材料吸收微波能的能力取决于材料的介电常数、介电损耗、微波电磁场频率及电场的强弱。当微波设备所产生的电场强度不均匀和材料内部的介电常数、介电损耗不均匀时，都会产生因吸收热量不同而导致温度差；而当温度差超过陶瓷坯体所能够承受的程度时，产生的热应力就会导致陶瓷坯体的破坏。尤其是当部分材料的介电常数随温度忽然增大和吸收微波能忽然增大而产生“热过冲”现象时，若控制不好坯体就被破坏了。其次，微波具有穿透性的特征，它可以直接透入陶瓷坯体内部，对内外均衡加热，从而大大缩短了加热时间。然而它存在一个穿透深度的问题。微波渗透深度随着频率的降低而增大。通常，当频率低于100兆赫时，渗透深度约为米级。因此，除非损耗因子过高，否则微波会渗透至很深。当频率接近微波加热范围时，渗透深度相应地减小，经常相对于被处理材料的尺寸量级，在温度分布方面产生不能接受的不均匀性。再次，当材料的密度与比热的乘积越大，材料所能够承受的温差就越小，较小的不均匀度就可能引起材料的破坏。最后，从热和质量的转移现象来看，微波加热的能量是通过湿物的体积而被吸收的，高频电磁能的体积吸收在适当的条件下不会导致湿物的温度达到液体的沸点。在物体的微隙内的水分蒸发而产生的蒸汽会引起内部气体压力的增加，驱使水分从物体内部向外部扩散。当蒸发发生在材料表面上时，由于蒸发冷却使得表面温度较低，这种内外温度差别形成了温度梯度，这种梯度有利于水分向外表迁移。但是，过大的能量耗散对于干燥高密度、无空隙及易碎介质是不利的，因为粘滞阻力阻止了水分向表面迁移；在极端情况下，内部沸腾可以产生很高的内部压力足以使材料破裂。根据以上理论分析可以看出，影响微波干燥的因素很多。对于如何解决产品变形开裂问题可以从以上原因着手分析，提出如下解决方法：（1）对于陶瓷原料要尽量粉碎，混合均匀，尤其是对于介电性能相差较大的原料，不能使他们有较大的颗粒，并且要避免混入金属杂质。（2）根据加工物料的体积与厚度、物料含水量与损耗因子及投资成本，适当选择微波频率。又由于微波加热具有响应快的特性，微波加热的时滞极短，加热与升温几乎是同时的，功率的增大立即就会导致材料的升温速度增大，所以要严格控制微波功率，尤其是要防止微波功率的突然增大，并要改善微波电磁场的不均匀性。（3）适当延长干燥时间，降低干燥速度以及控制外界气流的速度。因为过快的加热速度会在材料内部形成很大的温度梯度，因热应力过大而引起材料开裂。而当气流速度过快时，物料表面的水蒸汽迅速带走，表面会因收缩过快而导致产品易变形、开裂。最后，还要正确进行微波设备的选型。5 组合式微波干燥技术高含水量（70％～90％）的物料在微波应用器内对微波功率源而言是属重载，难以体现出微波加热节能的优势。一般来说，当陶瓷坯体的含水率低于5%时尤其适于用微波干燥；而坯体的含水率介于5%～10%之间，则用传统干燥方式比较经济；对于高于10%的含水率，则可采用微波干燥与传统干燥方式的混合机制进行 [17]，因此提出了“组合式”微波干燥制式，即采用热风干燥器与微波干燥器接续使用。先用前者将物料干燥至含水量为30％～40％，再启用微波干燥器，这样可以克服微波功率源因重载而造成严重失配的不利因素。由于微波与物料的作用是内外同时产生的，而边界的散热条件又好于中心部，故中心部温度高于边界区，物料的温度梯度方向与水汽的排出方向一致，这有利于微波对含高水量物料的脱水。而传统热力干燥条件下物料的温度分布与热温传递及湿度梯度方向相反，阻碍水分由内部向表面移动，故“热阻大”(图2) [18]。
6 展望虽然微波设备一次性投入较大，但从长期成本及其诸多优点来考虑，微波技术应用于陶瓷工业具有广阔的前景。为了更好地发挥微波技术的优点，除了采用混合加热或混合干燥技术外，应加强完善陶瓷材料与微波之间的作用机理的研究，加强陶瓷材料的介电性能、介质消耗与微波频率及温度关系的基础数据的试验研究，完善微波干燥的工艺及设备。另外，由于微波在大能量长时间的照射下，对人体健康会带来不利的影响，因而，还需要企业配合，加强对工人的培训与安全教育。通过相关方面的合作与努力，争取用较短的时间将用于陶瓷领域的微波技术从实验室阶段、小批量生产试验阶段推进到工业化生产阶段。参考文献:[1] W．R．Tinga and W．A．G．Voss．Microwave Power Engineering．Academic Press，New York，1968．[2] W．H．Sutton．Ｍicrowave Firing of High Aluminum ceramic．In Microwave Processing of Material．Vol．124．Material Research Society Pittsburgh 1988．287－295．[3] 蔡杰．陶瓷材料微波烧结研究[J]．真空电子技术，1994，（4）：52－56．[4] 张劲松，曹丽华，杨永进等．微波烧结关键技术的进展材料[J]．导报，1994，（2）：34－37．[5] 孙晋涛．硅酸盐工业热工基础[Ｍ]．武汉：武汉工业大学出版社，1992．[6] 罗民华，曾令可等．微波加热技术应用于陶瓷行业需要解决的几个问题[J]．陶瓷学报，2001，22(4)：268－274．[7] 上海科学技术情报研究所．国外微波干燥技术进展．1975，5．[8] 吴浩波,等．微波在陶瓷材料制备中的应用[J]．能源研究与利用，2000，（3）：24－26．[9] Diedel R．Fortechrittber．der DKG，1991，6：53．[10]Markert Jetal．Ziegelind．Intern．1991，8：53．[11]Orth Getal．Microwave Heating：Industrial Applicaltions，Electrowarme Internationl edt．1992，（B）：3．[12]彭金辉,等．微波加热在陶瓷材料中的应用[J]．稀有金属，1997，21（5）：363－365．[13]邹长元,等．微波干燥在日用陶瓷工业生产中的应用[J]．陶瓷工程，2001，(6)：25～26．[14]李易进．微波干燥的特点及其在陶瓷生产中的应用[J]．陶瓷，2001，(3)：44．[15]曾令可,等．陶瓷工业干燥技术和设备[J]．山东陶瓷，2003，26(1)：14－18．[16]曾令可,等．微波干燥陶瓷产品产生变形开裂原因和解决方法及其与传统干燥的比较[J]．陶瓷学报，2001，22（4）：254－258．[17]包兆鼎．微波技术在陶瓷工业中的应用展望[J]．中国陶瓷，1999，6(3)：43－44．[18]陈新生．微波能干燥枝木[J].南京林业大学学报，1997，21增刊：143－145．
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(2)等速干燥阶段：坯体表面的水分蒸发过程同自由液面上水的蒸发一样，其水蒸汽分压等于湿球温度下的饱和水蒸汽压。坯体内部的水分在浓度梯度推动下，扩散到表面，使坯体表面始终存在自由水。此阶段的干燥速率取决于水蒸汽的外扩散速率，故这一阶段又称为外扩散控制阶段。随着自由水的排除，制品发生体积收缩并产生收缩应力。到Ｋ点坯体表面不再有连续的自由水膜，坯体表面的水蒸汽压低于干燥介质湿球温度下的饱和蒸汽压。对应于Ｋ点的干基水分称为临界水分，此时坯体表面的水为大气吸附水，而内部仍为自由水。 (3)降速干燥阶段：此阶段为大气吸附水排除阶段，内扩散速率小于外扩散速率，表面水蒸发速率受内扩散速率限制。在降速干燥阶段，因坯体表面水分逐渐减少，蒸发所需的热量也逐渐减少，坯体表面温度不断升高，干燥速率下降直到为零，干燥过程结束。含水量多的坯体，具有完整的干燥过程曲线，含水量少的坯体，等速干燥阶段不明显。2．2 微波干燥的特点
微波干燥是微波通过与产品直接相互作用将电磁能在瞬间转化为热能，实现对产品的快速脱水干燥的过程。微波是一频率极高的电磁波(频率300～300000MHz)，电磁场方向随时间作周期性变化，而物料里的水是极性分子，在快速变化的电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，使分子产生剧烈的运动。这种有规律的运动受到临近分子的干扰和阻碍，产生了类似摩擦运动的效应，从而使物料温度升高并达到加热脱水干燥的目的。它与传统的干燥技术相比的优点如表1[6]所示。3 微波技术在陶瓷坯体干燥上的应用及其经济效益3．1 微波干燥与其他干燥技术的比较微波加热干燥始于40年代，到60年代国外才大量应用。由于微波对水(及某些有机溶剂)有选择性加热作用，因此，利用微波加热干燥特别适宜，表2给出了各种加热方式的大致对比[7]。但各种产品的情况不同，加热干燥的具体要求不一，应用时需具体问题具体分析[8]。微波加热干燥在陶瓷材料中应用得较早，并且最常用。Diedel、Markert等[9,10]已把微波加热干燥应用于陶瓷材料之中。他们曾把直径27cm的泥釉圆罐用微波和传统干燥之后进行比较，表3为微波与传统干燥的时间比较结果。表3中，第一步干燥之后，陶瓷泥釉罐可以去掉注模，第二步干燥之后，泥釉罐的水分含量小于2%。从表中可以看出，第二步干燥完成之后，微波干燥仅用了26.5min，而传统干燥则用了570min，后者是前者的21.5倍。由于大大缩短了干燥时间，增长了注模的寿命，注模的数量减少了25%，从而降低了成本[12]。Orth[11]用微波干燥了陶瓷过滤零件，其零件具有较高的孔隙度。传统与微波在干燥时间、能耗方
面的比较见表4。表4表明，在相同的功率下，传统干燥时间是微波的30～32倍，能耗为2.5倍，而生产能力还不到一半，从中反映了微波干燥的优越性[12]。上海硅酸盐研究所等单位亦建立了连续式微波干燥线，用以干燥多孔陶瓷，效果也非常理想。
3．2 微波干燥在日用陶瓷中的应用湖南国光瓷业集团股份有限公司，根据日用陶瓷的工艺特点，设计了一条日用陶瓷快速脱水干燥线，与传统链式干燥线相比，成坯率提高10%以上，脱模时间从35～45min缩短到5～8min，使用模具数量由400～500件下降至100～120件。微波干燥线占地面积小，生产无污染，其效率是链式干燥的6.5倍，除了可大量节约石膏模具外，与二次快速干燥线配合使用，对于10.5″平盘其总干燥成本可下降350元/万件[13]。3．3 微波干燥在卫生陶瓷中的应用以德国RIEDHAMMER(瑞德哈姆)窑炉公司配合卫生陶瓷压力注浆工艺所开发的微波干燥技术为例 [14]，①卫生陶瓷坯体水分从18%干燥到1%只需1.5ｈ，干燥速度极快。但由于微波干燥费用过高而受到限制。②德国某卫生陶瓷厂有3条压力注浆生产线，用1台微波干燥器先将含水18%的坯体干燥至含水15%，只用20min，常规干燥则需24ｈ。为了节省干燥费用，含水15%的坯体(可用人工搬)仍用普通干燥技术。3．4 微波干燥在电瓷中的应用辽宁抚顺石油化工公司李春原采用微波加热干燥技术、重量鉴读控制技术、红外测温鉴读控制技术对复杂形状的电瓷进行干燥，与常规蒸汽干燥方法相比较，可提高生产率24～30倍，提高成品率15%～35%，相同产量占地面积仅是现有工艺的1/20左右，可大幅度提高经济效益[15]。这一经验可为建筑卫生陶瓷、墙地砖等一些异型产品的干燥提供借鉴。3．5 高承重环保地砖的微波干燥高承重环保地砖除了具有高承重、耐酸碱、防湿性能好等优点外，配方中还对工业废渣进行合理的处理和选用，做到资源的二次综合利用，有效的节省了自然资源，促进了地区的环境保护。产品不但在国内做到了替代进口产品，节省外汇，还成功进入了香港市场，取得了良好的经济效益和社会效益。但由于制品厚重(厚度达50mm以上)和高水分(达18％)，故干燥时间特别长。用隧道式干燥窑干燥时间48h以上，坯体内水分仍有3％～8％，入窑烧成时开裂变形严重，大大地影响了窑炉的烧成速度及烧成质量。我们利用工业微波炉对该砖进行干燥，最快11min，最慢110min，可将水分干燥到1％以下，效果非常明显。从干燥所需时间的不同，甚至相差很大的现象可以看出，砖坯内不同的原料成份对微波干燥效率的影响是很大的。正因为如此，研究陶瓷坯体的成分组成对微波干燥效率的影响关系是非常重的。4 微波干燥技术需要解决的问题及解决方法[16]由于微波加热是微波技术与材料科学与工程学科交叉结合而产生发展起来的一门新学科，微波专家、材料专家互相之间还存在着知识 “盲点”，相互之间的合作较少，导致了微波加热技术还不能像传统技术那样很成熟地应用于陶瓷行业。这其中还有大量的工作需要做，有很多问题需要解决。首先，材料吸收微波能的能力取决于材料的介电常数、介电损耗、微波电磁场频率及电场的强弱。当微波设备所产生的电场强度不均匀和材料内部的介电常数、介电损耗不均匀时，都会产生因吸收热量不同而导致温度差；而当温度差超过陶瓷坯体所能够承受的程度时，产生的热应力就会导致陶瓷坯体的破坏。尤其是当部分材料的介电常数随温度忽然增大和吸收微波能忽然增大而产生“热过冲”现象时，若控制不好坯体就被破坏了。其次，微波具有穿透性的特征，它可以直接透入陶瓷坯体内部，对内外均衡加热，从而大大缩短了加热时间。然而它存在一个穿透深度的问题。微波渗透深度随着频率的降低而增大。通常，当频率低于100兆赫时，渗透深度约为米级。因此，除非损耗因子过高，否则微波会渗透至很深。当频率接近微波加热范围时，渗透深度相应地减小，经常相对于被处理材料的尺寸量级，在温度分布方面产生不能接受的不均匀性。再次，当材料的密度与比热的乘积越大，材料所能够承受的温差就越小，较小的不均匀度就可能引起材料的破坏。最后，从热和质量的转移现象来看，微波加热的能量是通过湿物的体积而被吸收的，高频电磁能的体积吸收在适当的条件下不会导致湿物的温度达到液体的沸点。在物体的微隙内的水分蒸发而产生的蒸汽会引起内部气体压力的增加，驱使水分从物体内部向外部扩散。当蒸发发生在材料表面上时，由于蒸发冷却使得表面温度较低，这种内外温度差别形成了温度梯度，这种梯度有利于水分向外表迁移。但是，过大的能量耗散对于干燥高密度、无空隙及易碎介质是不利的，因为粘滞阻力阻止了水分向表面迁移；在极端情况下，内部沸腾可以产生很高的内部压力足以使材料破裂。根据以上理论分析可以看出，影响微波干燥的因素很多。对于如何解决产品变形开裂问题可以从以上原因着手分析，提出如下解决方法：（1）对于陶瓷原料要尽量粉碎，混合均匀，尤其是对于介电性能相差较大的原料，不能使他们有较大的颗粒，并且要避免混入金属杂质。（2）根据加工物料的体积与厚度、物料含水量与损耗因子及投资成本，适当选择微波频率。又由于微波加热具有响应快的特性，微波加热的时滞极短，加热与升温几乎是同时的，功率的增大立即就会导致材料的升温速度增大，所以要严格控制微波功率，尤其是要防止微波功率的突然增大，并要改善微波电磁场的不均匀性。（3）适当延长干燥时间，降低干燥速度以及控制外界气流的速度。因为过快的加热速度会在材料内部形成很大的温度梯度，因热应力过大而引起材料开裂。而当气流速度过快时，物料表面的水蒸汽迅速带走，表面会因收缩过快而导致产品易变形、开裂。最后，还要正确进行微波设备的选型。5 组合式微波干燥技术高含水量（70％～90％）的物料在微波应用器内对微波功率源而言是属重载，难以体现出微波加热节能的优势。一般来说，当陶瓷坯体的含水率低于5%时尤其适于用微波干燥；而坯体的含水率介于5%～10%之间，则用传统干燥方式比较经济；对于高于10%的含水率，则可采用微波干燥与传统干燥方式的混合机制进行 [17]，因此提出了“组合式”微波干燥制式，即采用热风干燥器与微波干燥器接续使用。先用前者将物料干燥至含水量为30％～40％，再启用微波干燥器，这样可以克服微波功率源因重载而造成严重失配的不利因素。由于微波与物料的作用是内外同时产生的，而边界的散热条件又好于中心部，故中心部温度高于边界区，物料的温度梯度方向与水汽的排出方向一致，这有利于微波对含高水量物料的脱水。而传统热力干燥条件下物料的温度分布与热温传递及湿度梯度方向相反，阻碍水分由内部向表面移动，故“热阻大”(图2) [18]。
6 展望虽然微波设备一次性投入较大，但从长期成本及其诸多优点来考虑，微波技术应用于陶瓷工业具有广阔的前景。为了更好地发挥微波技术的优点，除了采用混合加热或混合干燥技术外，应加强完善陶瓷材料与微波之间的作用机理的研究，加强陶瓷材料的介电性能、介质消耗与微波频率及温度关系的基础数据的试验研究，完善微波干燥的工艺及设备。另外，由于微波在大能量长时间的照射下，对人体健康会带来不利的影响，因而，还需要企业配合，加强对工人的培训与安全教育。通过相关方面的合作与努力，争取用较短的时间将用于陶瓷领域的微波技术从实验室阶段、小批量生产试验阶段推进到工业化生产阶段。参考文献:[1] W．R．Tinga and W．A．G．Voss．Microwave Power Engineering．Academic Press，New York，1968．[2] W．H．Sutton．Ｍicrowave Firing of High Aluminum ceramic．In Microwave Processing of Material．Vol．124．Material Research Society Pittsburgh 1988．287－295．[3] 蔡杰．陶瓷材料微波烧结研究[J]．真空电子技术，1994，（4）：52－56．[4] 张劲松，曹丽华，杨永进等．微波烧结关键技术的进展材料[J]．导报，1994，（2）：34－37．[5] 孙晋涛．硅酸盐工业热工基础[Ｍ]．武汉：武汉工业大学出版社，1992．[6] 罗民华，曾令可等．微波加热技术应用于陶瓷行业需要解决的几个问题[J]．陶瓷学报，2001，22(4)：268－274．[7] 上海科学技术情报研究所．国外微波干燥技术进展．1975，5．[8] 吴浩波,等．微波在陶瓷材料制备中的应用[J]．能源研究与利用，2000，（3）：24－26．[9] Diedel R．Fortechrittber．der DKG，1991，6：53．[10]Markert Jetal．Ziegelind．Intern．1991，8：53．[11]Orth Getal．Microwave Heating：Industrial Applicaltions，Electrowarme Internationl edt．1992，（B）：3．[12]彭金辉,等．微波加热在陶瓷材料中的应用[J]．稀有金属，1997，21（5）：363－365．[13]邹长元,等．微波干燥在日用陶瓷工业生产中的应用[J]．陶瓷工程，2001，(6)：25～26．[14]李易进．微波干燥的特点及其在陶瓷生产中的应用[J]．陶瓷，2001，(3)：44．[15]曾令可,等．陶瓷工业干燥技术和设备[J]．山东陶瓷，2003，26(1)：14－18．[16]曾令可,等．微波干燥陶瓷产品产生变形开裂原因和解决方法及其与传统干燥的比较[J]．陶瓷学报，2001，22（4）：254－258．[17]包兆鼎．微波技术在陶瓷工业中的应用展望[J]．中国陶瓷，1999，6(3)：43－44．[18]陈新生．微波能干燥枝木[J].南京林业大学学报，1997，21增刊：143－145．
