由于普遍存在介电损耗,材料在微波场中会受热升温,而高温对很多微波系统的工作可靠性和效率都有较大影响,例如微波烧结以及各类微波器件的发热等都属于这类问题。无论对于利用微波加热的系统还是避免这种热效应的系统,了解微波加热的机理以及受热介质内部温度的分布及其变化规律是非常必要的。要掌握介质内部温度场的分布光靠反复的试验是远远不够的,而且事实上材料内部的温度分布也很难通过试验的方法得到。因此,为了分析微波作用于材料时的加热效应,我们通过将电磁理论与传热学相结合,建立了统一的微波-热模型。利用该模型可对介电材料受热的非线性过程进行数值模拟,得到其温度分布规律和变化的时域过程。从而用以指导微波加热或高频电子系统的优化设计,使之能够达到预期的要求,以减少实际工作中的盲目性,减少人力和物力的投入。也可通过改变相关参数,用以研究不同参数对介质受热的影响。这样的工作无论对工业生产还是科学研究都具有重要的现实意义,其模拟和分析方法在微波加热技术等相关的领域有着广泛的应用和发展前景。本文工作主要包括以下四个方面:1、建立了基于ADI-FDTD的微波-热耦合数学模型,并对微波-热模型传热边界算法进行了改进。2、为了获得最佳的腔体结构,使用三维电磁仿真软件HFSS对微波加热用烧结腔进行了仿真和优化。3、为了验证该数学模型的可行性,使用MATLAB软件编程建立了微波加热物理模型,并与实验数据进行了对比,结果表明本文提出的思路是可行的。4、将微波热模型应用于实际的微波陶瓷烧结实例中,分析了陶瓷烧结过程的温度变化和分布规律,以及材料的相关参数对稳态温度变化规律的影响,对微波陶瓷加热技术的应用提供了指导。