微波加热作为一种快速、高效、清洁的加热方式，在材料处理领域得到了广泛应用。本文结合金属粉末的微波耗散机理，分析了焊锡膏在微波电场及磁场中的加热特性，通过实验研究了焊锡膏电路在微波电场、微波磁场中的加热效果。实验结果表明，微波电场和微波磁场均可快速加热焊锡膏，但高强度的微波电场容易激发等离子体，灼伤基板; 而微波磁场则选择性地加热焊锡膏，实现快速加热融化焊点的同时保持基板在较低温度。通过对比微波磁场快速融化的焊点与传统方式加热融化焊点的微观结构，发现微波磁场快速加热融化的焊点具有极薄的金属间化合物厚度，有利于提高焊点强度。该研究为柔性等塑料基电路的焊接提供了一种良好的解决方案。

介绍并分析了一种新型的电介质基底, 旨在提升微波加热的温度分布均匀性。该基底为非轴对称结构, 由 FR-4环氧玻璃纤维板与氧化铝制成, 其几何参数的选定是以降低球形介质样品的平均温升变异系数为目的。为探究电介质基底对微波加热均匀性的影响, 采用球形马铃薯为研究对象, 利用 COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件模拟微波加热过程, 并计算马铃薯的平均温升变异系数。仿真结果表明: 相比于不加载基底直接加热, 加载电介质基底加热的马铃薯样品的平均温升变异系数降低了 40%以上。最后, 进行实验测试验证计算的有效性, 实验结果表明: 实验测试与仿真计算结果一致, 温度上升曲线吻合较好, 使用该电介质基底可以有效改善微波加热的均匀性。

为了研究钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能，制备了全石型、粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型4种沥青混合料，采用热常数分析仪和矢量网络分析仪测试了沥青混合料的热参数和电磁参数，利用热电偶温度传感器和红外测温仪测试了沥青混合料的温度分布，并对比分析了COMSOL软件数值模拟温度场与试验温度分布；最后，采用三点弯曲破坏试验评价了沥青混合料的自愈合性能。结果表明：4种沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能，会对沥青混合料的加热速率产生一定影响；钢渣的掺入大大提高了沥青混合料的微波加热性能，且3种钢渣沥青混合料中粗石细钢型表现出较好的加热均匀性；COMSOL软件能够较好地模拟沥青混合料在微波加热下的温度分布；相比于全石型沥青混合料，粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型沥青混合料的自愈合性能分别提高了1.11倍、1.14倍、1.11倍，钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能。

在碳纤维激光石墨化的过程中,丝束截面内存在较大的温差,导致碳纤维丝束毛丝现象严重。当激光超过一定功率时,甚至会出现断丝现象,严重影响碳纤维的连续激光石墨化。利用微波与激光对碳纤维进行协同石墨化,以减小石墨化过程中丝束的温差与热应力。针对微波加热的特殊性,设计出了一种可持续高效升温的加热腔；然后建立了电磁加热--激光加热--热辐射--流动传热--固体力学多物理场模型,并对其进行了仿真模拟。结果显示,微波的引入可以改善激光石墨化过程中丝束温度场的分布,并可有效减小丝束加热过程中的热应力。

苯乙醇胺A属于β-受体激动剂类药物, 被不法分子应用到动物的饲料中, 可使动物体内的营养成分由脂肪向肌肉转移, 显著提高胴体瘦肉率, 但是人食用后, 可引起头痛, 心律失常, 甚至威胁生命。 目前主要的检测方法是液相色谱串联质谱法, 但有关它与CdTe纳米材料的相互作用少见报道。 研究直接提出应用荧光光谱法实现对兽药残留苯乙醇胺A的检测。 首先利用巯基丙酸作为稳定剂, 采用微波辐射加热10 min即可合成CdTe纳米材料。 该CdTe纳米材料具有良好的荧光性能, 以365 nm为激发波长时, 在650 nm处有明显的荧光发射峰, 荧光强度达3 000, 量子产率约52.341%, 半峰宽为45 nm。 其次将苯乙醇胺A加入到CdTe纳米材料的体系里, 发现随着苯乙醇胺A浓度的增大, 该体系的荧光强度得到增强。 随后对二者之间的影响因素如体系的缓冲溶液、 反应时间、 反应体系的pH、 试剂加入顺序、 共存离子、 温度等进行考察。 建立了一种检测猪尿中的苯乙醇胺A的荧光增敏方法, 并对反应机理进行了初步探讨。 当苯乙醇胺A溶液的浓度为8～120 μg·L-1时, 与CdTe纳米材料体系的荧光增强强度具有一定的线性关系。 其线性回归方程F/F0=0.001 9C+1.032 1, 线性相关系数为0.996, 检出限为3.5 μg·L-1。 同时, 将该方法与传统的液相色谱-串联质谱联用法相比较, 研究结果表明, 采用荧光增敏方法对猪尿中的苯乙醇胺A进行检测分析是快速和可行的。

针对微波辅助加热情况下气固热耦合及气固反应应用，设计了一种利用微波加热多孔固体介质(碳化硅)来间接加热气体的气固耦合模型，并利用有限元仿真软件进行建模。通过对电磁场、流体传热场、 自由和多孔介质这3个物理场的耦合仿真，验证了此气固耦合模型的准确性和可行性；分析了该模型在不同石英管半径、不同多孔介质孔隙率和不同气体流速情况下的S参数和加热情况。结果表明，当碳化硅的孔隙率 为0.5，石英管的半径为20 mm时，微波转换效率最高，微波能量利用率达到90%以上。

采用微波加热固相法合成了Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉。利用XRD对样品的晶体结构进行表征, 通过荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行检测和分析。结果表明, Mg2+、Zn2+、Eu3+掺杂CaWO4不影响CaWO4基质的四方晶相。395 nm激发下, 与CaWO4∶2%Eu3+样品比较, 分别掺杂0.5%的Mg2+或Zn2+的样品发光强度提高了1.3倍和2.1倍; 与3%Mg2+或3%Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3粉体发光比较, 当Eu3+浓度增加为3%时, 粉体的发光强度分别提高了7.3倍和14.8倍; 与CaWO4∶3%Eu3+样品比较, 3%的Mg2+或Zn2+掺杂后的样品光强分别提高了1.2倍和1.3倍。262 nm比395 nm激发同一样品的Eu3+的5D0能级寿命有所增加。与单掺2%Eu3+样品比较, 随着Mg2+或Zn2+掺杂浓度增加, 样品荧光寿命先增加后减小。同样激发波长下, 与Mg2+或Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3+样品荧光寿命相比, Eu3+浓度增加为3%时, 样品的荧光寿命明显变短。