RESUMEN
El calentamiento de los materiales
utilizando microondas es de interés tecnológico debido a
ventajas como: la
capacidad de calentar materiales en vacío, un mayor control del
proceso de
calentamiento y bajo ciertas condiciones, pueden generar un
calentamiento
volumétrico. Las microondas se han utilizado para procesar
materiales cerámicos
y polímeros. Una de las preguntas básicas en esta
área, es el porqué los
materiales son capaces de absorber microondas. En la mayoría de
los casos estos
materiales son aislantes eléctricos y el calentamiento por
microondas se
explica por sus propiedades dieléctricas. Sin embargo, el
estudio de los
materiales semiconductores se encuentra limitado. Uno de estos
materiales son
las manganitas base níquel, las cuales se utilizan como
termistores de
coeficiente negativo de temperatura. Recientemente se han hecho
estudios para
sinterizar las manganitas base níquel mediante microondas. Es
por lo tanto
fundamental determinar los mecanismos que permiten que este material
semiconductor
se caliente mediante microondas. En el presente trabajo se busco
obtener mayor
información sobre las propiedades electromagnéticas de la
manganita base
níquel, que se involucran en el calentamiento mediante
microondas en base a un
modelo de calentamiento que considera la acción simultanea de
efectos
resistivos y dieléctricos. Se efectuaron experimentos de
calentamiento por
microondas de una muestra de manganita base níquel. En cada uno
de los
experimentos se aplicaron diferentes potencias de las microondas hasta
que la
muestra alcanzo un estado térmico aproximadamente estacionario.
Se midieron la
evolución de la temperatura y la resistencia eléctrica.
Empleando los datos
experimentales junto con un modelo de elemento finito capaz de simular
el proceso
de calentamiento mediante microondas, se pudo hacer una
estimación de los
órdenes de magnitud de la permitividad y del factor de perdida
de la manganita.
Adicionalmente, se logro comprobar la funcionalidad del modelo de
elemento
finito para la simulación del calentamiento en estado
transitorio de la
manganita mediante microondas.