随着化学工程科学的多学科交叉发展，作为强化反应过程与传递过程的重要方向，场协同技术中的微波协同作用的研究也越来越多地引起人们注意。在许多工业实践和实验室研究中早已发现，微波具有许多的独特作用，如微波干燥中的快速加热，一些有机反应中的加速强化，某些无机物的表面改性，等等。目前人们大多仅仅从宏观层面上将微波引起的现象划分为热效应与非热效应，对于其机理至今没能说清楚。本文作为对微波对物质作用现象的探索，重点研究某些晶体矿物系统在微波条件下表面发生的变化，为进一步深入研究打下基础。作为研究的载体，本文主要选择了以钙钛矿为主线的钛化合物体系和以硫酸钙为主线的硫化合物体系。本文将探索高炉渣和硫酸钙等物质经微波处理后发生的表面能变化与电荷变化，这将对多相系统的介面过程提供强化的依据，也将在工业化中展现出新颖的方向。本文首先测定了磷石膏中的主要成分—二水硫酸钙在高温下介电性质的变化情况，探讨了微波辐射对硫酸钙处理的可能方案，发现二水硫酸钙的介电常数在200～500℃的范围内随着温度的升高而缓慢升高，但是并没有发生突变，因此提出将无定形碳与二水硫酸钙混合提高其介电常数的设想。文进一步研究了微波对物质表面性质的影响，采用washburn渗透理论和Owens-Wendt-Kaelble法及薄板毛细渗透技术，测定了微波辐射前后二水硫酸钙，高炉渣，二氧化钛，黄铁矿表面能的变化情况，发现在微波辐射后，4种物质的表面能都提高。其中二水硫酸钙，高炉渣，二氧化钛三种含有氧原子的物质其表面能提高主要是由于极性成分的增加，黄铁矿表面能的增加是由于其表面能非极性成分的增加。表面能的增加势必提高固体表面与液相间的吸着过程，有助于液固反应的进行。研究中还测定了微波辐射对物质表面电荷的影响，发现微波辐射后物质的ζ电位发生了一些变化，有的升高有的降低，这是一个有趣的现象，说明微波辐射使晶体表面结构缺陷中电子发生了迁移，表面电荷分布发生了改变。为了验证微波辐射有助于某些液固反应体系的推论，对难以反应的攀钢高炉渣采用微波辐射后在硫酸中进行酸解。与未经辐射的传统方法相比，发现经过微波辐射后物料的酸解率有明显提高，证实了微波辐射对固液反应的强化作用。