1、微波爐是利用食物在微波場中吸收微波能量而使自身加熱的烹飪器具。在微波爐微波發生器產生的微波在微波爐腔建立起微波電場，並採取一定的措施使這一微波電場在爐腔中儘量均勻分佈，將食物放入該微波電場中，由控制中心控制其烹飪時間和微波電場強度，來進行各種各樣的烹飪過程。

2、通俗地講，微波是一種高頻率的電磁波，其本身並不產生熱，在宇宙、自然界中到處都有微波，但存在自然界的微波，因為分散不集中，故不能加熱食品。微波爐乃是利用其內部的磁控管，將電能轉變成微波，以2450MHz的振盪頻率穿透食物，當微波被食物吸收時，食物內之極性分子（如水、脂肪、蛋白質、糖等）即被吸引以每秒鐘24億5千萬次的速度快速振盪，這種震盪的宏觀表現就是食物被加熱了。

3、微波加熱的原理簡單說來是：當微波輻射到食品上時，食品中總是含有一定量的水分，而水是由極性分子（分子的正負電荷中心，即使在外電場不存在時也是不重合的）組成的，這種極性分子的取向將隨微波場而變動。

4、由於食品中水的極性分子的這種運動。以及相鄰分子間的相互作用，產生了類似摩擦的現象，使水溫升高，因此，食品的溫度也就上升了。用微波加熱的食品，因其內部也同時被加熱，使整個物體受熱均勻，升溫速度也快。它以每秒24.5億次的頻率，深入食物5cm進行加熱，加速分子運轉。

最後，再說幾點微波爐使用過程中的注意事項：第一點，就是剛才提到的，不要用金屬容器。如果使用不當，可能會造成火災哦！所以說，最好的微波加熱容器就是陶瓷或者玻璃了。第二，不要用塑膠製品。如一次性飯盒，保鮮膜等塑膠在高溫下可能會釋放出有毒物質，會對身體造成危害。第三，不要用微波爐加熱封閉物體。比如雞蛋，它在微波的快速加熱下，由於液體蒸發或熱脹冷縮的作用可是會爆炸的哦。

隨著科技的發展和學科間的交叉融合，諸如微波、超聲波、鐳射、電磁等外場技術不斷引入傳統冶金過程中，產生了新的冶金方法和理論。外場技術引入冶金過程中，強化了傳統冶金過程，具有高效、低耗的突出優點，應用前景非常廣闊。

一、微波高溫加熱原理

微波是指波長在1mm~1m範圍內的電磁波，其相應頻率在300GHz~300MHz之間。微波技術引入冶金過程中，主要是利用微波加熱物質所體現出的優良效能。微波是一種電磁波。在磁場中，一些物質的分子會被極化，隨著微波場方向發生每秒數以億次的改變，極性分子總是試圖以相同的速率調整其取向，引起極性分子旋轉。當這種旋轉行為受到原子的彈性散射或晶格熱振動等因素阻礙時就會引起能量耗散，電磁能轉化為熱能，從而引起物質溫度升高。

物料介質可分為極性分子和非極性分子，在電磁場作用下，極性分子從隨機分佈狀態轉為按電場方向進行取向排列。在微波電磁場作用下，這些取向運動以每秒數十億次的頻率不斷變化，造成分子的劇烈運動與磨擦碰撞，從而產生熱量，導致電能直接轉化為熱能。可見，微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發熱。不同介質材料在微波電磁場作用下的熱效應是不一樣的。由極性分子所組成的物質，能較好地吸收微波能。水分子為強極性分子，是吸收微波的最好介質，所以凡含水分子的物質必定吸收微波。有機化學反應中常用的溶劑如乙醇、甲醯胺等具有偶極的溶劑受微波照射時也會有加熱效應的出現。另一類由非極性分子組成的物質，它們基本卜不吸收或很少吸收微波，而如己烷、CCl4等小分子溶劑，以及聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碸、玻璃、陶瓷等高分子及無機材料。這些材料能透過微波，但不吸收微波，可作為微波加熱用的容器或支承物，或做密封材料。

大量的實驗研究結果表明，微波照射可以使許多化學反應很快完成，在某些反應中明顯地提高了產率。一些科學家將微波在化學反應上造成的這些影響解釋為微波效應，但仍然沒有一種確切的理論解釋，所以，其作用機制還有待於進一步研究和闡明。

二、微波加熱優點

微波高溫加熱與傳統高溫加熱方式相比具有明顯的優點：

微波加熱能夠實現選擇性加熱，加熱速度快。大多數硫化物和一些氧化物（如MnO、NiO等）能夠大量吸收微波，這些物質能在微彼輻照1~2min後溫度升至幾百攝氏度甚至上千攝氏度，而有些物質（如CaO、SiO2等）卻不能大量吸收微波，不能在微波輻照下被加熱到很高溫度。

微波高溫加熱均勻，加熱效率高。微波可對被加熱物質內外一起加熱，避免了傳統加熱產生的冷中心現象，熱損耗小，熱能利用率高。

微波加熱能降低化學反應溫度，降低過程能耗。微波可使原子和分子發生高速振動，為化學反應創造更有利的熱力學條件，對化學反應具有催化作用，可使反應在更低的溫度下進行，降低過程能耗。

微波潔淨、環保。微波本身不產生任何有害氣體，所需淨化的只有還原和氧化反應產生的氣體，因而有利於環保。

微波不屬於放射性射線、又無有害氣體排放，是一種較為安全的加熱技術。但同時應該指出的是，不適當的微波輻射也會對人體產生全身性的不利影響，尤其是眼睛的晶狀體、胃、腸等血液迴圈不良的器官更易受到損傷。因此，實驗過程中要防止儀器的微波洩漏，避免微波輻射。

目前，微波在冶金過程中的應用研究涉及微波強化浸出、微波輔助萃取、微波碳熱還原、微波乾燥、微波燒結等領域。

通俗地講，微波是一種高頻率的電磁波，其本身並不產生熱，在宇宙、自然界中到處都有微波，但存在自然界的微波，因為分散不集中，故不能加熱食品。微波爐乃是利用其內部的磁控管，將電能轉變成微波，當微波被食物吸收時，食物內之極性分子即被吸引以每秒鐘24億5千萬次的速度快速振盪，這種震盪的宏觀表現就是食物被加熱了。

微波爐三個特性：

1、反射性。微波碰到金屬會被反射回來，故採用經特殊處理的鋼板製成內壁，根據微波爐內壁所引起的反射作用，使微波來回穿透食物，加強熱效率。但爐內不得使用金屬容器，否則會影響加熱時間，甚至引起爐內放電打火。

2、穿透性。微波對一般的陶瓷器、玻璃、耐熱塑膠、木器、竹器等具有穿透作用，故為微波烹呼叫的最佳器皿。

3、吸收性。各類食物可吸收微波，致使食物內的分子經過振盪，摩擦而產生熱能。但其對各種食物的滲透程度視其質與量的大小、厚薄等因素而有所不同。

微波加熱原理：

微波加熱技術是利用電磁波把能量傳播到被加熱物體內部，加熱達到生產所需求的一種新技術。常用的微波頻率有915MHz和2450MHz。由於具有高頻特性，它以每秒數十億次的驚人速度進行週期變化,物料中的極性分子（典型的如水分子、蛋白質、核酸、脂肪、碳水化合物等）吸收了微波能以後，他們在微波的作用下呈方向性排列的趨勢，改變了其原有的分子結構。當電場方向發生變化時，亦以同樣的速度做電場極性運動，就會引起分子的轉動，致使分子間頻繁碰撞而產生了大量的摩擦熱，以熱的形式在物料內表現出來，從而導致物料在短時間內溫度迅速升高、加熱或熟化。

與此同時，在微波的作用下，物料中的有害菌、蟲害等微生物受到無極性熱運動和極性轉動兩方面的作用而改變其排列組合狀態及運動規律，即使得生物體因蛋白質的變性而失活，並使細胞中核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）的若干氫鍵鬆弛、斷裂或重組，干擾或破壞其正常的新陳代謝、遺傳和增殖，抑制或致死菌體及害蟲的生長，達到殺蟲、滅菌、保鮮的效果。

微波加熱的特點：

（1） 加熱速度快 因為微波可以透入食品物料內部，乾燥速度快，煩躁時間短，僅需傳統加熱方法的1/10—1/100（幾分之一或幾十分之一）的時間；因而提高了生產率，加速了資金週轉。

（2） 低溫滅菌，保持營養 微波加熱滅菌是透過熱效應和非熱效應（生物效應）共同作用滅菌，因而與常規熱力滅菌比較，具有低溫、短時滅菌的特點。所以不僅安全、保險，而且能保持食品營養成分不被流失和破壞，有利於保持產品的原有品質，色、香、味、營養素損失較少，對維生素C、氨基酸的保持極為有利。有實驗表明：曬乾的鮮菜其葉綠素、維生素等營養成分僅剩3%，陰乾則可以保持17%，熱風快速乾燥可保留到40%，微波乾燥則能保留60%—90%，微波昇華乾燥則可保持新鮮時的97%。

（3） 加熱均勻 微波加熱時，物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透微波產生熱量。因此均勻性大大改善。可避免外焦內生、外幹內溼現象；提高了產品質量，有利於食品物料品質的形成。

（4） 加熱乾燥具有自動平衡能力 微波對不同性質的物料有不同的作用，因為水分子對微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多於含水量較底的部位；物料中水比干物質吸收微波的能力強，故水受熱高於幹物質，這有利於水分溫度上升，促使水分蒸發，也有利於幹物質發生過熱現象，這對減少營養和風味破壞極為有利。選擇性加熱的特點有：自動平衡吸收微波，避免物料加熱乾燥時發生焦化。

（5） 節能高效 微波對不同物質有不同的作用，微波加熱時，被加熱物一般都是放在金屬製造的加熱室內，加熱室對微波來說是一個封閉的空腔，微波不能外洩；外部散熱損失少，只能被加熱物體吸收，加熱室的空氣與相應的容器都不會發熱，沒有額外的熱能損耗，所以熱效率極高；同時，工作場所的環境也不會因此升高，環境條件明顯改善。所以節能、省電，一般可節省30%—50%。

（6） 易於控制，實現自動化生產 微波加熱乾燥裝置只要操作控制控制旋紐即可瞬間達到升降開停的的目的。因為在加熱時，只有物體本身升溫，爐體、爐膛內空氣均無餘熱，因此熱慣性極小，沒有熱量損失，應用微機控制可對產品質量自動監測，特別適宜於加熱過程中和加熱工藝規範的自動化控制。

（7） 改善勞動條件，節省佔地面積 微波加熱裝置無餘熱、無樣品汙染問題，容易滿足食品衛生要求，本身又不發熱、不輻射熱量，所以大大改善了勞動條件，而且裝置結構緊湊，節省廠房面積。

綜上所述，微波加熱技術的採用具有快速、保持營養與風味、均勻、消毒殺菌、節能、衛生、安全、無汙染、高效、方便、可控、投資小、有利於提高產品質量、延長貨架期、改善勞動條件、實現生產自動化等優點，是一項值得推廣的先進技術。。

微波加熱原理

通常，能加工領域中所處理的材料大多是介質材料，而介質材料由極性分子和非極性分子組成，都能不同程度地吸收微波料與微波電磁場相互耦合，會形成各種功率耗到能量轉化的目的能量轉化的方式有許多種，如離子傳導、偶極子轉動、介面極化、磁滯、壓電現象、電致伸縮、核磁共振鐵磁共振等，其中離子傳導和偶極子轉動是微波加熱的主要原理。

微波加熱是依靠物料吸收微波能並將其轉換成熱能，從而使物料本身整體同時升溫的加熱刀的微波頻率有915MHz和2450MHz。由於具有高頻特性，微波電磁場以數十億次/秒的驚人速度進行週期性變化，物料中的極性分子(典型的如水分子、蛋臼質、核酸、脂肪、碳水化合物等)吸收了它們在微波電磁場的作用下呈有序性排列，改變了其原有的隨機分佈的取向。在高頻電磁場的作用下些極性分子亦以同樣的速度隨交變電磁場的變化而做電場極性運動，就會引起分子的運動和轉動分子間頻繁碰撞而產生了大量的摩擦熱，並以熱的形式在物料內表現岀來，從而導致物料在短時間迅速升高、加熱或熟化。

微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發熱，它完全區別於其他的常規加熱方式。傳統加熱方式是溫度梯度，故加熱的物料不均勹，致使物料岀現區域性過熱。微波加熱是透過被加熱體內部偶極分子高頻往復運動，產生“內摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高，不須任何熱傳導過程，就能使物料內外部同時加熱、同時升溫，加熱速度快且均勻，僅需傳統加熱方式的能耗的幾分之一或幾十份之一就可達到加熱目的。從理論分析，物質在微波場中所產生的熱量大小與物質種類及其介電特性有很大關係，即微波寸物質具有選擇性加熱的特性。

微波加熱的特點

1)穿透性加熱，加熱速度快。其穿透的距離，在理論上與電磁波波長同數量級。微波加熱是使被加熱物體本身成為發熱物體，稱之為整體加熱方式，不需要熱傳導的過程，因此能實現短時間內加加熱時物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透電磁波，以產生熱量，介質材料加熱的無效性大大改善。

2）加熱均勻。微波加熱時，物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透微波產生熱量。因此均勻性大大改善。可避免外焦內生、外幹內溼現象；提高了產品質量，有利於食品物料品質的形成。

3)低溫短時滅菌。微波加熱滅菌是透過熱效應和非熱效應(生物效應)共同作用滅菌，因而與常菌比較，具有低溫、短時滅菌的特點。不僅安全、保險，而且能保持食品營養成分不被流失和破壞，有利於保持產品的原有品質，色、香、味、營養素損對維生素C、氨基酸的保持極為有利。有實驗表明：曬乾的鮮菜其葉綠素、雛生素等營養成分僅剩3%，陰千則可以保持17％熱風快速千燥可保留到40%，微波乾燥則能保留60%-90%，微波昇華千燥則可保持新鮮時的97%。

4)微波膨化。利用微波的內部加熱特性，使得物料的內部迅往外衝岀，形成無數的微小孔道，使物料組織膨脹、硫柲。與油炸千燥式的膨化相比，不破壞物料的原有的成分，有容易變質及低熱量的優點。

5)選擇性加熱。 微波對不同性質的物料有不同的作用，因為水分子對微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多於含水量較底的部位；物料中水比干物質吸收微波的能力強，故水受熱高於幹物質，這有利於水分溫度上升，促使水分蒸發，也有利於幹物質發生過熱現象，這對減小營養和風味的破壞極為有利。選擇性加熱的特點有：自動平衡吸收微波，避免物料加熱乾燥時發生焦化。

6）節能高效。微波對不同物質有不同的作用，微波加熱時，被加熱物一般都是放在金屬製造的加熱室內，加熱室對微波來說是一個封閉的空腔，微波不能外洩，外部散熱損失少，只能被加熱物體吸收，加熱室的空氣與相應的睿器都不會發熱，沒有額外的熱能損耗，所以熱效率極高；同時，工作場所的環境會因升高，環境條件明顯改善。所以節能、省電，一般可節省30%-50%。

7）易於控制。實現自動化生產微波加熱千燥裝置只要操作控制控制旋紐即可瞵間達到升降開停的目的。因為在加熱時，只有物體本身升溫，爐體、爐膛內空氣均無餘熱，因比熱慣性極小，沒有熱量損失應用微機控制可對產品質量自動監測，特別適宜於加熱過程中和加熱工藝規範的自動化控制。

8）改善勞動條件，節省佔地面積。 微波加熱裝置無餘熱、無樣品汙染問題，容易滿足食品衛生要求，本身又不發熱、不輻射熱量，所以大大改善了勞動條件，而且裝置結構緊湊，節省廠房面積。

微波加熱的原理是什麼？微波是一種300兆赫到300千兆赫的電磁波，這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多，而且這種肉眼看不見的微波，能穿透食物達5cm深，並使食物中的水分子也隨之運動，造成水分子的運動和相互摩擦效應，此時微波場的場能轉化為大量的熱能，使食物溫度升高，於是食物就這樣煮熟或加熱。微博加熱的特點是？穿透性加熱，加熱速度快節能高效加熱均勻防黴，殺菌，保鮮（低溫、短時滅菌）工藝先進，易控制佔地面積少，安全危害