浅谈远红外线加热原理和应用

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    红外线的波长为0．75μm-1000μm，介于电磁波和可见光之间，以辐射的形式向外传播。工业上，把0．75μm~1．5μm波长的红外线称为近红外线，把1．5μm-1000μm波长的红外线称为远红外线。远红外线同可见光、紫外线、X射线等都属于电磁波，它们的传播速度一样，每秒钟可达30万公里。红外线的主要作用是热作用。

    大多数有机物和水等的吸收光谱，在2．5μm~25μm范围内。当辐射源的波长与被加热物的吸收波长一致时，该物质就易于吸收红外线。远红外线的波长正好在这个范围内。当热源温度在200℃~727℃范围时，有80%以上的总辐射能集中在2．5μm~15μm区间．超过15μm，能量还有15％ (200t)至4％(600℃)，而250℃以上的辐射能则更少了。由此可见，远红外线的大部分能量易被物质吸收。

    物质的分子在吸收红外能后，可使光子的能量完全转变成分子的振动即转动能量；也可使分子的转动能量发生改变。并且，振动光谱有一种加宽振动、转动的作用，能扩大以平衡位置为中心的振幅，加剧其内部的振动。由于电子的运动和分子的振动是处在极高的速度下，这种运动不断地使晶格、键团的振动在其相互间产生碰撞。这种运动状况的变化，犹如两种快速运转的物体加快了摩擦而发热升温，所以，其升温速度快。同时，红外辐射加热物品时，是按照红外辐射能穿透的部位，其温度往往比表面来得高。如对红外线辐射后的玉米粒，测量其内部温度比表面温度要高5℃-10℃。因此，在脱水干燥中受红外辐射加热的物品，均处于内高外低的温度梯度和湿度梯度同时作用，不断地将内部的水分转移出来，并扩散蒸发，达到快速干燥的目的。

    工业上，远红外加热与热风加热干燥相比有许多的优点：烘烤时间可大大缩短；电力消耗可减少到1／2~1／3；还可大大节省空间。而且使用方便，造价低，便于温控，设备简单，投资小，便于生产。   

    还可利用某些物质，如玉石等能辐射远红外线的特性，来治疗某些因风寒湿冷导致的疾病。（张学翰）