例如孔直徑在微波波長的1/4以下時,微波難以透過,或者微波透過該孔后的能量大幅衰減。本發(fā)明中,使用長寬比比值較高的縫隙透過微波時,對吸波材料的定點加熱效果越好。
[0016]本發(fā)明中,所述縫隙為矩形、菱形、梯形、弧線形或異形,這在本發(fā)明中不受限制,優(yōu)選所述縫隙為瘦長矩形、菱形或梯形。本發(fā)明中,所述縫隙的長寬比是指其長度與縫隙最窄處的比值。本發(fā)明中,所述縫隙可以單獨存在,每條縫隙均被屏蔽微波區(qū)31隔開,也可以是所述縫隙以孔或缺口等其它形式連接在一起,這在本發(fā)明中均不受限制。本發(fā)明中,微波局部屏蔽件中的屏蔽微波區(qū)31可以為金屬板、金屬箔、金屬蜂窩孔板等形式或其組合,例如為鋁板、鋁箔或蜂窩鋁板。但優(yōu)選本發(fā)明中形成屏蔽微波區(qū)的材質中包含鋁箔、銅箔或錫箔,且其厚度為0.0lmm以上。
[0017]本發(fā)明中,所述測溫裝置包括熱電偶、熱敏電阻、紅外傳感器、光纖熒光傳感器和光纖光柵傳感器中的一種或多種。若測溫裝置中包括金屬電線,則需要對該金屬電線進行微波屏蔽處理。而若采用光纖線,則無需對測溫裝置進行微波屏蔽。
[0018]本發(fā)明中,所述微波腔接受來自微波發(fā)生器中的微波且在工作過程中將微波能全部屏蔽在微波腔中。所述微波腔包括爐門,所述爐門設置在微波腔的側壁、底板或頂板上,這在本發(fā)明中均不受限制。
[0019]在一種具體的實施方式中,有測溫頭設置在吸波材料中的定點吸波處,且所述測溫頭與微波局部屏蔽件上縫隙間的距離為^ 2mm。
[0020]在一種具體的實施方式中,所述吸波材料為包括碳纖維與樹脂的復合材料,且在所述微波局部屏蔽件的外側還設置有用于將微波加熱所述吸波材料過程中產生的氣體及時抽出的真空袋,優(yōu)選在所述真空袋的內側以及微波局部屏蔽件的外側還設置有透氣氈用于抽真空時氣體的導流;所述測溫裝置還包括顯示屏,其設置在微波腔外側用于及時顯示所述測溫頭測得的溫度。在一種具體的實施方式中,根據(jù)顯示屏中即時顯示的所測溫度,手動控制所述微波發(fā)生器的功率,使得其對吸波材料的加熱達到所需要求。
[0021]在一種具體的實施方式中,所述透過微波區(qū)32的面積占整個微波局部屏蔽件面積的15%以下,更優(yōu)選在5%以下。
[0022]在一種具體的實施方式中,所述微波局部屏蔽件中至少部分屏蔽微波區(qū)的結構粘貼覆蓋在所述吸波材料的外表面上。
[0023]本發(fā)明還提供一種微波加熱方法,包括使用上述微波加熱裝置對吸波材料進行定點和或定向加熱。
[0024]本發(fā)明能帶來如下有益效果:本發(fā)明利用微波具有材料選擇性加熱、能快速均勻地加熱吸波材料、并且熱慣性小、易于控制的特點,通過采用對吸波材料的部分表面進行微波屏蔽處理,從而使微波只能對材料上需要加熱的區(qū)域進行定向加熱和固化,本發(fā)明為需要對吸波材料制件進行局部升溫或者局部固化的要求提供了一種解決辦法和思路。本發(fā)明縮短了復合材料類吸波材料的加熱時間,并降低了能耗。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的一種微波加熱裝置示意圖,
[0026]圖2為本發(fā)明提供的另一種微波加熱裝置示意圖,
[0027]圖3為本發(fā)明提供的另一種微波加熱裝置示意圖,
[0028]圖4為本發(fā)明提供的又一種微波加熱裝置示意圖;
[0029]其中,1、微波發(fā)生器,2、微波腔,3、微波局部屏蔽件,31、屏蔽微波區(qū),32、透過微波區(qū),4、測溫裝置,41、測溫頭,42、顯示屏,43、測溫傳輸線,5、真空袋,6、透氣氈,7、透波板,8、真空管,9、快接接頭,1、密封膠帶,O1、吸波材料。
【具體實施方式】
[0030]圖1提供了一種微波加熱裝置,包括微波發(fā)生器1、微波腔2、微波局部屏蔽件3和測溫裝置4,所述微波發(fā)生器向微波腔內發(fā)送微波,微波腔內用于放置吸波材料OI,所述微波局部屏蔽件位于微波腔內且用于覆蓋在吸波材料的外表面,所述微波局部屏蔽件由屏蔽微波區(qū)和透過微波區(qū)組成,所述透過微波區(qū)包含一條或多條縫隙使得微波腔內的微波能從縫隙處進入吸波材料中而被其吸收;所述測溫裝置包含測溫頭41和測溫傳輸線43,所述測溫頭設置在微波局部屏蔽件內側的吸波材料中,所述測溫傳輸線一端與測溫頭連接,另一端引出至所述微波腔外側。本例中,所述微波腔為未設通風窗的封閉式微波腔。
[0031]圖1和2中的所述吸波材料為碳纖維與樹脂組成的復合材料制件,所述復合材料制件的制備方式例如為:先將碳纖維織成織物,再將吸波的材料樹脂浸潤到碳纖維織物中,形成未固化的復合材料制件,該未固化的復合材料制件可以使用透波材料(如玻璃)制成的模具盛裝。所述制件包括在下的底座和在上的兩個L型件,在兩個L型件的底部相接處產生近似三角形的狹縫,因而使用一種預料搓成條(填充物)后填進該狹縫以最終填滿該區(qū)域,使得終產品沒有裂紋。這個狹縫區(qū)域無論采用傳統(tǒng)加熱方式還是使用普通的微波加熱均會存在問題,傳統(tǒng)加熱方式使制件中心處的升溫速度比外面部分的升溫速度慢,而傳統(tǒng)的微波方式中心散熱困難,且二者都難以實現(xiàn)對加熱進行定點控制。采用本發(fā)明提供的裝置和方法對該處進行定點加熱,例如微波局部屏蔽件上的縫隙長度和寬度分別為70_和2mm,吸波材料制件的總高度為40cm,底板的厚度為5mm,測溫頭設置在底板上,微波局部屏蔽件上的縫隙設置在該狹縫的正下方,因而測溫頭與微波局部屏蔽件上的縫隙間的最小距離為2mm。當打開本發(fā)明所述微波加熱裝置后,來自于微波發(fā)生器I中的微波輸入微波腔2,且微波能均勻分布在微波腔2中。所述吸波材料的大部分外表面均被微波局部屏蔽件3屏蔽反射,因而微波能只能從所述狹縫處進入微波局部屏蔽件內側的吸波材料中,因為微波能量有限,因而被某處的吸波材料將微波能幾乎吸收殆盡,所述定點吸波處例如為圖1和2中所示的圓形區(qū)域。微波加熱具有熱慣性小的特點,因而對吸波材料定點或定向加熱的可控性極高。本發(fā)明中,因為微波發(fā)生器產生的微波功率不高,例如控制功率在600w以下,因而并不會出現(xiàn)金屬屏蔽件反射微波而打火的情況。常用的情況下,所述微波的功率在600w以內連續(xù)可調,例如在500w以內可調,更多的情況下,所述微波的功率為150?600w。所述測溫裝置中包括有設置在吸波材料中的定點吸波處的測溫頭,與顯示屏配合使用用于及時顯示該定點加熱處的溫度變化情況,如果加熱程度超過預期,則可以實時通過調整微波功率而調整制件升溫速度的快慢。
[0032]圖2提供了一種更為具體的微波加熱裝置,裝置中還包括透波板7,透波板設置在微波腔2內,具體是懸空固定在微波腔的側壁上,用于放置吸波材料;所述縫隙開在所述微波局部屏蔽件的底部,且微波發(fā)生器位于微波腔內的頂壁上;裝置中還包括用于將微波加熱所述吸波材料過程中產生的氣體及時抽出的真空袋5,以及在所述真空袋的內側以及微波局部屏蔽件的外側還設置有透氣氈6用于抽真空時氣體的導流;所述測溫裝置還包括顯示屏42,其設置在微波腔外側用于及時顯示所述測溫頭測得的溫度。與真空袋5配合的部件還包括用于抽真空的真空管8和快接接頭9,以及用于將真空袋粘貼在所述透波板7上的密封膠帶10。
[0033]圖3中還提供了另一種微波加熱裝置,裝置中的透過微波區(qū)32包括三條縫隙,這三條縫隙分