[发明专利]基于高介电常数材料覆盖沥青路面的微波加热方法

说明书

本发明公开了一种基于高介电常数材料覆盖沥青路面微波加热方法，主要解决路面微波加热过程中有热转化效率偏低、深度不易控制、加热不均匀的问题。其实现方法为：对沥青路面进行简单清洁后，在路面上方依次铺置弹性材料层(6)和高介电常数材料层(5)；在高介电常数材料层(5)上方电镀出T形金属导带(1)和金属导体平面(2)，形成共面波导结构；通过同轴线(3)给共面波导馈电，在弹性材料层下方形成谐振表面波，从而给沥青路面加热，实现沥青路面温度的迅速升高。本发明提高了微波能量的转化效率，提高了微波加热均匀性，实现沥青路面高效就地加热再生，可用于对沥青路面的维护。

方法领域

本发明属于路面处理技术领域，特别涉及一种沥青路面微波加热方法，可用于对沥青路面的维护。

背景方法

在公路养护和维修方法中，沥青混合料就地热再生技术因其所具有的独特优势，受到了越来越多的关注。目前在沥青路面养护领域，沥青混合料就地热再生所采用方法有明火、红外方法或微波加热等。

对现有沥青路面的加热是沥青就地热再生的关键方法之一。沥青路面在进行热再生前必须加热，使其能够在较短的时间内消耗较低的能源，加热至所需要的温度，才能用于热再生。加热温度太低，路面软化程度不够、不宜耙松，并导致拌和温度太低，影响产品质量；反之，加热温度太高，旧沥青容易分解，导致沥青的老化、焦化，最终影响沥青混合料的路用性能。

在多种沥青混合料就地加热方法中，微波加热具有加热速度快、穿透能力强等优点，能够有效避免沥青混合料局部被过量加热进而导致的老化和加热不均匀的现象，也有效避免了沥青组成成分加热挥发所造成的环境问题。

近年来，研究人员通过在沥青路面喷洒混合乳化剂的方法，进一步提高了微波加热的效率，大大缩短了工作时间，使得大规模路面养护重铺成为可能。但是，微波就地加热沥青路面方法中，依然存在诸多的难点，主要有热转化效率偏低、加热深度不易控制，这些缺点制约了产业的发展。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有沥青路面微波加热方法中的不足，提供一种基于高介电常数覆盖沥青路面的微波就地加热方法，以提高微波热转化效率，便于加热深度控制。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括如下：

1)选择介电常数大于3.7的高介电常数材料，将其置于沥青路面上，且在沥青路面层与高介电常数材料之间添加介电常数大于3.7的弹性材料层，以保证高介电常数材料层与沥青路面的最大程度的贴合；

2)在高介电常数材料的上方，构建基于共面波导方式的激励源；

在高介电常数材料层上表面的中心放置为一个T型金属导体带(1)，该T型金属导体带的四周设有金属导体平面(2)，两者之间设有缝隙，形成共面波导，且T型导体金属带(1)的一端延伸到高介电常数材料层的边缘与同轴线(3)的内导体连接，金属导体平面(2)与同轴线(3)的外导体连接，同轴线(3)为整个共面波导馈电；

3)将同轴线(3)与电源连接，激励共面波导，使共面波导工作在谐振状态，以在高介电常数弹性材料层的下表面生成表面波，该表面波将微波能量汇聚在路面沥青层，实现对沥青路面进行快速加热，以回收利用。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明采用共面波导激励覆盖于沥青路面上的高介电常数材料，可以加强路面附近分布的场强强度，从而大大增加沥青路面对微波的能量吸收，提高微波热转化效率。

2.本发明采用高介电常数材料的引入，可以将微波能量有效控制在所需要的加热深度内，从而避免能量在不必要的传播过程中的耗散。

3.本发明通过在高介电常数弹性材料底层实现谐振表面波，使得微波能量在待加热路面沥青层均匀分布，从而提高了加热的均匀性。