[发明专利]微波发热体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸收微波发出热量，并由此可应用于作为热源的微波加热装 置及其制造方法。

背景技术

微波加热装置如微波消融、萃取、合成等仪器设备，已经广泛用于科研、 生产中，微波炉也是人们家居生活不可或缺的家用电器。但许多被加热物品 由于分子极性差，微波吸收率低，在微波炉加热过程发热速度缓慢，同时微 波炉中出现富余微波，这些富余微波辐射到炉腔壁或回馈到微波发射源上， 造成炉腔或元器件过热，影响微波炉使用寿命，因此在家用微波炉使用中， 含水量较低的食品如面包，烧烤食品，由于吸收微波能力差而不能使用微波 炉进行加热。

为解决上述问题，可以将微波活性颗粒材料与结合剂结合，形成具有微 波活性的微波发热体。如中国发明专利申请公开说明书CN101210701A公开 一种微波炉烤盘，该烤盘断面结构分为三层，其中间层为含有碳化硅颗粒的 环氧树脂层，上下两面均为陶瓷釉层。将含有碳化硅颗粒的环氧树脂混合物 料放到一定形状的模具型腔中进行模压成型，将成型盘坯放到高温炉中融合 后，再进行采用涂釉处理。该烤盘能够吸收微波发出热量，微波加热2～3分 钟，可以升温到达200～300℃，食物在烹调腔里加热相当用微波加烧烤组合 加热，实现微波炉烧烤料理的功能。但由于使用有机物树脂作为结合剂，加 热过程容易熔融和分解，因此使用温度低，并且会挥发出有害物质而污染食 物和环境。

CN101626643A公开的微波辅助加热体，由内部的微波强吸收体和外层含 氟聚烯烃包裹层组成。该加热体由于使用有机物树脂作为结合剂，加热温度 也不能过高，因此只能置于被加热物品中使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以进行高温使用、安全无毒害的微波发热 体及其制造方法。

本发明微波发热体包括微波活性颗粒材料，以及将该微波活性颗粒材料 结合成可使用的形状的结合剂，其中：

微波活性颗粒材料为碳化硅、铁氧体或者他们的组合；

结合剂为熔融石英、滑石粉，锂辉石，堇青石，莫来石，长石，高岭土， 软质粘土，以及硅酸钠的组合，其重量百分比组成为：50～70％的熔融石英、 滑石粉、锂辉石、堇青石、莫来石、长石或它们的组合，10～20％的高岭土， 10～30％的软质粘土，10～15％的硅酸钠；

微波活性颗粒材料与结合剂的重量比为1∶0.6～2。

上述微波活性颗粒材料优选的是：重量百分比组成为80～90％的碳化硅， 10～20％的铁氧体。

上述结合剂的一个优选方案是：重量百分比组成为50～70％的熔融石英， 10～20％的高岭土，10～30％的软质粘土，10～15％硅酸钠。

上述结合剂的另一个优选方案是30～40％的熔融石英，20～30％的长石， 10～20％的高岭土，10～30％的软质粘土，10～15％的硅酸钠。

微波活性颗粒材料与结合剂的比例可以根据使用需要进行调整，如需要 较短时间内获得高温，发热体中微波活性颗粒材料的含量需要相应的提高， 反之，如需要慢热型发热体，微波活性颗粒材料的含量相应降低。选择微波 活性颗粒材料与结合剂的重量比为1∶0.8～1时，微波加热2分钟可使发热体 表面温度升高到240～320℃，2分钟后再加热，每1分钟约提升40～60℃。

在颗粒材料粒径规格的选择上，碳化硅优选是40～120目，铁氧体可使 用60～300目，熔融石英可以是80～300目，滑石粉、锂辉石、堇青石、莫 来石和长石的粒径规格可以是120～300目，而高岭土和软质粘土最好使用325 目或更细的颗粒。

上述微波发热体的一种制造方法是：按所述重量比例将所述材料颗粒放 置在混合容器中，搅拌下加入硅酸钠溶于水形成的硅酸钠溶液，均匀混合后 模压成型成为坯体，坯体烘干后在900～1280℃烧结，成为微波发热体。

坯体烧结温度优选为1100～1200℃，在该温度下可以获得强度和淬火性 能更优的微波发热体。

本发明可以在微波发热体表面覆盖釉面层，以改善其表面光滑度。普通 陶瓷上使用的釉面材料均可被选用，采用普通陶瓷的施釉方式在烘干后的坯 体上施釉，与坯体一并烧结后成为具有釉面层的微波发热体。