下面將對微波加熱技術(shù)特點(diǎn)、工作原理以及其與傳統(tǒng)干燥技術(shù)相比可觀的經(jīng)濟(jì)效益和存在的問題進(jìn)行分析、討論。
(1)加熱階段：由于干燥介質(zhì)傳給陶瓷坯體的熱量大于水分蒸發(fā)所需要的熱量，坯體表面溫度不斷升高，水分蒸發(fā)量隨之增大。到Ａ點(diǎn)時(shí)，傳給坯體的熱量等于水分蒸發(fā)所需要的熱量，坯體表面溫度停止升高并等于干燥介質(zhì)的濕球溫度，此后開始等溫蒸發(fā)階段。(2)等速干燥階段：坯體表面的水分蒸發(fā)過程同自由液面上水的蒸發(fā)一樣，其水蒸汽分壓等于濕球溫度下的飽和水蒸汽壓。坯體內(nèi)部的水分在濃度梯度推動(dòng)下，擴(kuò)散到表面，使坯體表面始終存在自由水。此階段的干燥速率取決于水蒸汽的外擴(kuò)散速率，故這一階段又稱為外擴(kuò)散控制階段。隨著自由水的排除，制品發(fā)生體積收縮并產(chǎn)生收縮應(yīng)力。到Ｋ點(diǎn)坯體表面不再有連續(xù)的自由水膜，坯體表面的水蒸汽壓低于干燥介質(zhì)濕球溫度下的飽和蒸汽壓。對應(yīng)于Ｋ點(diǎn)的干基水分稱為臨界水分，此時(shí)坯體表面的水為大氣吸附水，而內(nèi)部仍為自由水。
(3)降速干燥階段：此階段為大氣吸附水排除階段，內(nèi)擴(kuò)散速率小于外擴(kuò)散速率，表面水蒸發(fā)速率受內(nèi)擴(kuò)散速率限制。在降速干燥階段，因坯體表面水分逐漸減少，蒸發(fā)所需的熱量也逐漸減少，坯體表面溫度不斷升高，干燥速率下降直到為零，干燥過程結(jié)束。含水量多的坯體，具有完整的干燥過程曲線，含水量少的坯體，等速干燥階段不明顯。微波加熱干燥在陶瓷材料中應(yīng)用得較早，用微波干燥了陶瓷過濾零件，其零件具有較高的孔隙度。傳統(tǒng)與微波在干燥時(shí)間、能耗方面的比較在相同的功率下，傳統(tǒng)干燥時(shí)間是微波的30～32倍，能耗為2.5倍，而生產(chǎn)能力還不到一半，從中反映了微波干燥的優(yōu)越性。上海硅酸鹽研究所等單位亦建立了連續(xù)式微波干燥線，用以干燥多孔陶瓷，效果也非常理想。湖南國光瓷業(yè)集團(tuán)股份有限公司，根據(jù)日用陶瓷的工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一條日用陶瓷快速脫水干燥線，與傳統(tǒng)鏈?zhǔn)礁稍锞€相比，成坯率提高10%以上，脫模時(shí)間從35～45min縮短到5～8min，使用模具數(shù)量由400～500件下降至100～120件。微波干燥線占地面積小，生產(chǎn)無污染，其效率是鏈?zhǔn)礁稍锏?.5倍，除了可大量節(jié)約石膏模具外，與二次快速干燥線配合使用，對于10.5″平盤其總干燥成本可下降350元/萬件。遼寧撫順石油化工公司李春原采用微波加熱干燥技術(shù)、重量鑒讀控制技術(shù)、紅外測溫鑒讀控制技術(shù)對復(fù)雜形狀的電瓷進(jìn)行干燥，與常規(guī)蒸汽干燥方法相比較，可提高生產(chǎn)率