- 2004, Pedro López Cruz
Maestría
Análisis del comportamiento electro-térmico de
alúmina
expuesta a microondas
RESUMEN
El calentamiento de materiales mediante microondas aparece durante
los años 60's y 70's, y desde entonces se han hecho numerosos
esfuerzos
por explorar nuevas formas de procesamiento utilizando este
método.
Sin embargo, la caracterización de la forma de calentamiento de
los materiales debida al campo eléctrico se ha llevado a cabo
utilizando
análisis experimentales, donde la medición de la
temperatura
se realiza con un elemento físico, el cuál se piensa que
puede interferir en las mediciones. Esta incertidumbre dificulta aun
más
la descripción de la distribución del campo
eléctrico
dentro de los materiales durante el proceso de calentamiento.
El presente trabajo se llevó a cabo con la finalidad de analizar
el comportamiento de los materiales expuestos a microondas de acuerdo a
sus propiedades dieléctricas. Asimismo, se evaluó la
magnitud
y distribución del campo eléctrico dentro de ellos
considerando
la presencia de un termopar blindado. Para lograr esto, se hizo una
comparación
entre un análisis experimental y uno realizado
numéricamente
utilizando el método de elemento finito. El material que se
utilizó
fue alúmina colocada dentro de un crisol del mismo material y
expuestos
a microondas de 2.45 GHz dentro de una guía de onda.
Se analizaron los perfiles de calentamiento de la muestra obtenidos
experimentalmente a diferentes potencias y a partir de esto se
estimaron
las propiedades dieléctricas del material. Con esta
información,
se validó un análisis utilizando elemento finito en el
cual
se pudo determinar la distribución del campo eléctrico
dentro
de la muestra y determinar su perfil térmico en modo
numérico
para compararlo con el experimental. Se corroboró que para una
onda
estacionaria si se coloca perpendicularmente el termopar dentro de la
guía
no se perturba el campo eléctrico más allá del
error
experimental.