GaNによる精密なマイクロ波加熱装置開発
環境省 革新的な省CO2実現のための部材や素材の
社会実装・普及展開加速化事業

マイクロ波加熱の基礎

マイクロ波加熱の基礎 

 マイクロ波加熱は、電磁波エネルギーを材料内部で熱に変換する加熱技術です。従来の燃焼炉や電気炉のように外部から熱を伝える方式とは異なり、材料そのものが発熱するため、高速加熱、内部加熱、選択加熱が可能です。水分を含む材料、炭素材料、触媒、セラミックス、金属酸化物など幅広い対象に応用でき、乾燥、焼成、熱分解、化学反応、廃棄物処理など多様なプロセスで利用が期待されています。特に、再生可能電力と組み合わせることで、化石燃料に依存した加熱工程を電化し、CO₂排出削減に貢献できる点が大きな特徴です。

   一方で、マイクロ波加熱を実生産へ展開するためには、材料の誘電特性、電場分布、反射電力、温度ムラを精密に評価し、安定かつ大出力で運用できる加熱装置が不可欠です。小型実験装置では有効性を示せても、産業プロセスでは処理量、均一性、安全性、連続運転性が求められます。したがって、脱炭素社会に向けてマイクロ波加熱を実用技術として普及させるためには、材料評価と装置設計を一体化した高性能なマイクロ波加熱装置の開発が必要です。

 

マイクロ波加熱と材料・化学プロセシング  

  1. マイクロ波加熱とは 

 2. マイクロ波の基礎 

 3. マイクロ波加熱の原理 

 4. 従来加熱との違い 

 5. マイクロ波で加熱される材料・されにくい材料 

 6. 誘電率と損失係数 

 7. 電界加熱と磁界加熱 

 8. マイクロ波加熱における温度分布とホットスポット 

 9. マイクロ波加熱装置の基本構成 

 10. マイクロ波加熱炉の設計指針