【摘 要】
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尖晶石铁氧体具有高电阻率、高初始磁导率、低矫顽力、低涡流损耗、良好的阻抗匹配和高介电损耗,是一种重要的磁性材料,被广泛地应用于变压器、传感器、隐身涂料、磁性药物传输和水处理等各种现代器件和技术中。本论文从三个方面入手对尖晶石铁氧体进行了深入的研究。第一,通过元素替代的方式优化了铁氧体的软磁性能;第二,研究了铁氧体的微波吸收和电磁屏蔽性能;第三,将铁氧体与硅酸镁材料复合,对其染料吸附能力进行了研究。
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尖晶石铁氧体具有高电阻率、高初始磁导率、低矫顽力、低涡流损耗、良好的阻抗匹配和高介电损耗,是一种重要的磁性材料,被广泛地应用于变压器、传感器、隐身涂料、磁性药物传输和水处理等各种现代器件和技术中。本论文从三个方面入手对尖晶石铁氧体进行了深入的研究。第一,通过元素替代的方式优化了铁氧体的软磁性能;第二,研究了铁氧体的微波吸收和电磁屏蔽性能;第三,将铁氧体与硅酸镁材料复合,对其染料吸附能力进行了研究。具体研究内容及结果如下:（1）为了提高Ni-Zn铁氧体的软磁性能,分别用Mo离子和Li离子替代Ni-Zn铁氧体中的Ni离子,发现适量的Mo掺杂能提高Ni-Zn铁氧体的饱和磁化强度和初始磁导率。Li离子的掺入提高了Ni-Zn铁氧体的初始磁导率和居里温度,说明Li-Zn铁氧体的软磁性能优于Ni-Zn铁氧体。为了进一步优化Li-Zn铁氧体的结构和磁性,分别用Mo离子和Cu离子进行掺杂,发现较多的Mo离子掺入可提高Li-Zn铁氧体的居里温度,Cu离子的掺入则降低了铁氧体的烧结温度,提高了铁氧体的软磁性能。（2）系统地研究了Ti掺杂Li-Zn铁氧体的结构、磁性和微波吸收性能,发现Ti离子的掺入可有效调控Li-Zn铁氧体的居里温度,应用这个特征可以将其用作温控材料,对它的微波吸收性能进行研究,发现厚度为5 mm的Li-Zn铁氧体具有较好的吸波性能,可作为潜在的微波吸收材料。通过简单的机械混合方法获得了碳纳米管与Li0.3Zn0.4Fe2.3O4纳米颗粒的复合材料,它的最高屏蔽效率可达到92d B,表明该复合材料可用于电磁屏蔽领域。（3）合成了壳核结构的磁性硅酸镁复合材料（Fe3O4@MgSi）,将其用于水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附,结果表明,它的最大吸附量可达到581 mg/g,且仅需15分钟就可以达到吸附平衡,通过六个连续的吸附-解吸循环,Fe3O4@MgSi对初始浓度为300 mg/L的MB的去除率依然可达到97.7%左右,表明它是一种去除MB高效的的吸附剂。为了提高复合材料的比表面积,本论文还合成了空心结构的Ni0.5Zn0.5Fe2O4与硅酸镁的复合材料,BET比表面积为437 m2/g,为吸附剂的研制提供了新思路。
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