纳米铁氧体电磁性能影响因素研究进展*

随着纳米科学与技术的兴起，纳米材料因其具有许多传统材料无法媲美的奇异特性而引起世人的瞩目。铁氧体是自1940年起快速发展起来的一种非金属磁性材料，表现出独特的化学、机械、结构和磁学性质，因而在高密度记录器、信息存储、污水处理、医疗诊断和吸波材料等领域成为不可缺少的组成部分[1-2]。铁氧体材料可用化学分子式MFe2O4表示，式中M代表Mn、Ni、Co、Zn、Cu、Ba等二价金属离子[3]。

从应用的角度看，纳米粒子的磁性能主要取决于粒径、形貌、纯度和磁稳定性(例如特定温度下的超顺磁阻隔效应等)，这就要求这些粒子应该是单畴，纯相，具有合适的矫顽力、适度的磁化和稳定的阻隔效应。用作记录材料时，为保证稳定的记录数据，纳米粒子的超顺磁阻隔效应要求在室温以上。而在生物医药方面，纳米粒子作为药物载体要到达传统药物传输系统不能到达的部位，这样所用的纳米粒子处于超顺畅通状态，有相对较低的阻隔温度和矫顽力[4]。由此可见，根据应用需求来调节这些纳米粒子的磁性能很重要。

众所周知，材料的性能主要取决于其合成方法、工艺条件以及化学组成，这些因素决定了纳米材料的粒径、形貌以及物相组成等，从而直接影响铁氧体电磁性能的优劣[5-6]。由此可见，研究纳米铁氧体电磁性能的影响因素，对调控纳米铁氧体的电磁性，开展铁氧体磁性材料的研究工作影响深远，该方面已有大量研究，但尚未见到综述性文章报道。因此，作者针对近期关于铁氧体的电磁性能与其合成方法、工艺参数、化学组成等之间的关系研究内容进行了分析，探讨了纳米铁氧体电磁性能的影响因素，最后对纳米铁氧体磁性材料的未来发展方向进行了展望。

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1 合成方法

目前，纳米粒子的合成方法很多，由于液相法的工艺易控、粒径小等优点，使其成为最主要采用的一类合成方法，包括：水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、自蔓延燃烧合成法等，此外还可将上述方法进行组合应用，如水热-烧结法[7]、共沉淀-水热法[8]等，但每种方法都有其优缺点。例如，共沉淀法因工艺简单、成本较低、制备过程工艺条件容易控制、生产周期短，易放大工业化生产，但高温煅烧易引入杂质和缺陷；一般溶胶-凝胶法合成的纳米粉体组成和结构均匀、颗粒细小，但也因合成过程中有毒有机溶剂的使用，普遍存在着对环境造成污染的弊端；水热法合成过程中不需要高温煅烧后处理，这样就避免了此过程中晶粒的长大、缺陷的形成和杂质的引入，且产物具有较高的烧结活性，但是其不可视性又为产物的控制和合成机理过程的研究带来困难[9]。因此，优化和改进原有的合成方法、探索2种或2种以上方法相结合的合成思路成为新的研究热点。

[11] 张晏清，邱琴，张雄.纳米钴、镍铁氧体的制备与吸波性能[J].磁性材料及器件，2009，40(5)：30-32.

[18] YAN A G，LIU X H，YI R，et al.Selective synthesis and properties of monodisperse Zn ferrite hollow nanospheres and nanosheets[J].J Phys Chem C，2008，112 (23)：8558-8563.

候相钰等[15]以水热法合成了单相的MnFe2O4纳米纤维，其直径约为20 nm，长径比可达50以上。该纤维表现出明显的软磁特性，在较低的外加磁场强度条件下就可以达到饱和状态，并且具有较小的剩磁(Br=9.5 A·m2/kg)和矫顽力(Hc=6.25 kA/m)，较高的磁化强度(Ms=62.07 A·m2/kg)。于敏娜等[16]采用溶胶-凝胶法得到近似为球形的MnFe2O4粒子，粒径为30～100 nm，Ms为32.77 A·m2/kg，Br为2.742 A·m2/kg，Hc为2.26 kA/m。

球状铁氧体可分为实心球和空心球两种，其中空心球具有颗粒微细、中空、质轻、耐高温、耐腐蚀、防辐射、化学性能稳定等一系列优点，而备受国内外专家的广泛关注[17]。Yan 等[18]采用溶剂热法分别合成了片状和空心球状两种不同形貌的ZnFe2O4，对ZnFe2O4电磁性能的测试表明，空心球形结构的Ms和Hc均远远高于片状结构的Ms和Hc，并提出形貌对铁氧体电磁参数的影响较复杂。Li等[19]采用溶剂热法合成了CoFe2O4和Fe3O4空心球，平均粒径360 nm，壳厚80 nm。CoFe2O4的Ms和Hc分别为74.47 A·m2/kg和2.59 kA/m，Fe3O4的Ms和Hc分别为69.07 A·m2/kg和19.31 kA/m。

2 工艺参数

纳米铁氧体电磁性的影响因素较多，而合成过程中的工艺参数也是重要影响因素之一。张变芳等[20]用溶胶-凝胶制备了Ni0.5Cu0.5Fe2O4铁氧体微粉，煅烧温度低时样品中有Fe2O3存在，1 000 ℃煅烧时前驱体全部转变成尖晶石结构，而且随着煅烧温度的提高，饱和磁化强度逐渐增强。陈玉云等[21]研究了共沉淀合成过程中前驱体反应温度、NaOH加入量、反应时间、前驱体浓度等因素对钴镍铁氧体磁性粉体的影响，确定了合理的合成工艺条件，在此工艺条件下，其Ms可达到40 A·m2/kg。李同锴等[22]则研究了热处理温度对共沉淀法合成钴铁氧体粉体的影响，随着热处理温度升高，颗粒长大，样品的Ms也随之增加。

3 化学组成

3.1 掺杂量

磁性材料按磁滞特性可粗略地分为软磁和硬磁。软磁材料具有较高的磁导率、较高的饱和磁感应强度、较小的矫顽力和较低的磁滞损耗；硬磁材料又称为永磁材料，具有较大的矫顽力、高的剩磁、又宽又高的磁滞回线、较高的最大磁能积。这样就可以通过改变铁氧体中硬磁金属和软磁金属的比例来调节材料的电磁性能，以满足不同应用领域的需求。Uday等[23]采用自蔓燃烧法合成镍钴铁氧体，其磁性能参数(Ms、Br、Hc)随Ni含量的增加而降低，证实镍替代钴铁氧体可在硬磁钴铁氧体和软磁镍铁氧体间调控。左从华等[24]采用水热法合成镁锌铁氧体粉末，结果表明，Zn含量增加有利于镁锌铁氧体的成相，晶格常数也随之增加，而矫顽力呈逐渐减小的趋势，这与晶粒大小有密切关系。

3.2 分散剂

众所周知，纳米粒子的优异特性主要归因于颗粒尺寸的迅速变小，但由于其表面效应，粒子间极易发生团聚，团聚的存在极大地影响纳米粒子的奇特性能。因此，如何稳定地保持纳米粒子的分散状态是合成纳米制品的关键问题。为了解决这一问题，充分发挥纳米粒子的优势，需要找到合适的改性方法，例如在合成的过程中加入分散剂(一种同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的表面活性剂)，使其在粒子的表面包覆一层无机物或有机物薄膜，从而阻止粒子间的亲和力，以达到纳米粒子的分散效果[25]。常用的分散剂有十二烷基(苯)磺酸钠、柠檬酸、聚乙烯醇等。席国喜等[26]以废旧离子电池为原料，采用水热法制备出纳米晶钴铁氧体，发现冰乙酸和柠檬酸对钴铁氧体晶体的形成和磁性能有着显著影响。溶液中适量乙酸根存在有利于尖晶石钴铁氧体晶型的形成，而钴铁氧体的磁性能参数(Ms、Br、Hc)随着溶液中乙酸根含量的增加呈现先提高后降低的变化趋势。而在沉淀过程中加入柠檬酸作为添加剂时则不利于尖晶石结构钴铁氧体的形成和磁性能的提高。

3.3 复合材料

尖晶石型纳米铁氧体因其独特的化学、机械、结构和磁学性质，在高密度记录器、磁流体、彩色成像、高频设备、磁制冷机等领域有着广阔的应用前景。但是单一的铁氧体材料已逐渐不能满足各领域越来越高的使用要求，因此新材料研究方向将目标转向纳米铁氧体复合材料[27-28]。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来；石墨烯是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。研究表明，碳纳米管和石墨烯与铁氧体都具有很好的复合性，表现出优异的性能。Zong等[29]采用水热法合成出氧化石墨烯改性钴铁氧体复合材料，与纯CoFe2O4相比，复合材料的电磁性能显著提高。刘晓霞等[30]采用沸腾回流法制备碳纳米管改性镍锌钴铁氧体复合材料。透射电镜图片显示，黑色铁氧体粒子包覆在碳纳米管表面，且粒子间的团聚现象较改性前有所改善；与镍锌钴铁氧体相比，碳纳米管复合材料的Ms和Br均降低，而Hc有所增大，这可能与铁氧体颗粒沿着碳纳米管管壁生长，使得复合材料的形状各向异性增大有关。

4 结束语

纳米铁氧体是目前研究较多的一类磁性材料，国内外学者在铁氧体的合成、形貌控制以及在电磁材料和吸波材料领域的应用方面都做了大量研究。铁氧体的电磁性能主要取决于其粒径、形貌和物相组成等，而这些通过改进合成方法、调整工艺参数、设计化学成分的方法来调控。作者总结了铁氧体电磁性影响因素的研究进展，结合国内外的研究现状，指出今后研究的方向。

(1) 优化原有的合成方法，寻求新的合成方法，探索2种或2种以上方法相结合的合成思路，以能够更好地调控铁氧体的粒径、形貌和物相组成等；

[15] 候相钰，冯静，王志强，等.水热法合成MnFe2O4纳米纤维[J].功能材料，2010，41(10)：1706-1708.

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[2] 陈燕华，丘泰.锰锌铁氧体的共沉淀法制备及性能研究[J].中国陶瓷工业，2007，14(1)：5-8.

[3] POONAMPAHUJA，RICHA S，VINAMRITA S，et al.Novel method of synthesis of multiferroic nickel cobalt ferrite-barium strontium titanate composite system[J].International Journal of Applied Ceramic Technology，2015，12(S1)：156-163.

ACR模块的主要功能就是将发送端被替换为控制字符的用户数据恢复出来,是“字符替换”操作的逆过程,其实现逻辑过程如图6所示。

[4] MAAZ K，MUMTAZ A，HASANAIN S K，et al.Synthesis and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles prepared by wet chemical route[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials，2007，308(2)：289-295.

[5] 高海涛，王建江，赵志宁，等.铁氧体吸波材料吸波性能影响因素研究进展[J].磁性材料及器件，2014，45(1)：68-73.

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[7] DATT C，BISHWAS M S，RAJA M M，et al.Observation of magnetic anomalies in one-step solvthermally synthesized nickel-cobalt ferrite nanoparticles[J].Nanoscale，2016，8(9)：5200-5213.

[6] ASGHARI M，KISHWAR K.Structural and microwave absorptopn properties of Ni(1-x)Co(x)Fe2O4 (0.0≤x≤0.5) nanoferrites synthesized via co-precipitation route[J].Journal of Alloys and Compounds，2011，509(7)：3393-3397.

[8] 马志军，王俊成，张威，等.共沉淀水热法制备锰锌铁氧体纳米晶及其表征[J].硅酸盐通报，2015，34(5)：1343-1347.

[9] 王丽丽，彭希虹，林叶红，等.共沉淀法制备锰锌铁氧体及其磁性能研究[J].福建师范大学学报，2016，32(4)：35-39.

[10] 郑淑芳，熊国宣，黄海清，等.铁氧体制备、形貌与性能的关系研究[J].材料导报，2009，23(12)：26-29.

水利工程是一项民生工程，是我国的一大主要工程，不仅关系到社会生产活动的运行，也关系到百姓的日常生活，因此，堤坝的施工质量是水利工程施工中的一个主要控制点。而对于堤坝渗水病害的治理，当前我国已经提出了具体的解决方法，例如，混凝土防渗墙技术、堤坝灌浆防渗技术等，本文主要分析几种堤坝防渗加固技术以及施工要点。

[12] MAAZ K，KARISM S，MASHIATULLAH A，et al.Structural analysis of nickel doped cobalt ferrite nanoparticles prepared by coprecipitation route[J].Physica B，2009，404(21)：3947-3951.

[13] CHEN B Y，CHEN D，KANG Z T，et al.Preparation and microwave absorption properties of Ni-Co nanoferrites[J].Journal of Alloys and Compounds，2015，618(1)：222-226.

[14] MAQSOOD A，KHAN K，REHMAN M，et al.Spectroscopic and magnetic investigation of NiCo nanoferrites[J].Journal of Alloys and Compounds，2011，509(27)：7493-7497.

(2) 铁氧体的复合化旨在保留二者的特性，并在一定程度上对二者的不足之处有所改善，也是未来的研究方向之一。

[16] 于敏娜，魏长平，刘颖.ZnFe2O4、MnFe2O4铁氧体纳米粒子的制备、表征及磁性能[J].化工进展，2010，29(S2)：1010-1013.

[17] 段红珍，陈国红，周芳灵，等.纳米镍钴铁氧体空心微球的制备与性能[J].无机化学学报，2015，31(11)：2181-2187.

铁氧体的形貌大致可以分为针状、棒状、片状、球状等[10]。同一种方法可以合成出不同形貌的铁氧体，而相同形貌的铁氧体也可通过不同的合成方法来获得。为了得到性能更加优异的磁性材料，改进合成方法和研究合成方法、形貌和性能间的关系是很有必要的。张晏清等[11]采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备纳米钴、镍铁氧体。凝胶体经850 ℃处理后得到结晶度良好的尖晶石型镍、钴铁氧体，NiFe2O4的平均粒径为56 nm，CoFe2O4的平均粒径为36 nm。制备的纳米钴、镍铁氧体都具有典型的尖晶石磁滞回线特点，其中CoFe2O4矫顽力(Hc)和比饱和磁化强度(Ms)分别为45.32 kA/m和20.4 A·m2/kg，NiFe2O4的Hc和Ms分别为16.64 kA/m和10.8 A·m2/kg。Maaz等[12]采用共沉淀法合成的NiFe2O4和CoFe2O4纳米磁性材料粒径约为(18～28) nm±4 nm，NiFe2O4在煅烧过程中产生少量NiO杂质，CoFe2O4的Hc为96.3 kA/m，明显高于其空心结构(71.6 kA/m)，而NiFe2O4的Hc为7.4 kA/m，与其空心结构(7.6 kA/m)相当。Chen等[13]采用微波辅助球磨法所制得的不同钴镍铁氧体颗粒，结晶性好，平均粒径约为15 nm，与共沉淀法合成的同种颗粒[14]相比具有较高的饱和磁化强度，原因之一是颗粒尺寸进入纳米级别后表现出的优异磁性能。

[19] LI W C，QIAO X J，ZHENG Q Y，et al.One-step synthesis of MFe2O4 (M=Fe，Co)hollow spheres by template-free solvothermal method[J].Journal of Alloys and Compounds，2011，509(21)：6206-6211.

[20] 张变芳，沈英明，张承臣，等.镍铜铁氧体纳米粉的磁性与介电性能[J].材料热处理学报，2016，37(10)：14-19.

[1] 刘琳，于洪，赵玉娇，等.水热法制备尖晶石型镍铁氧体[J].辽宁化工，2015，44(4)：367-369.

[21] 陈玉云，张晏清，张雄.钴镍铁氧体磁性粉体的制备与性能研究[J].电子元件与材料，2007，26(1)：23-25.

[22] 李同锴，王振彪，梅世刚，等.钴铁氧体微粉的化学共沉淀法合成和磁性能[J].武汉理工大学学报，2008，30(3)：11-13.

[23] SONTUN U B，YELASANI V，MUSUGU V R R.Structural，electrical and magnetic characteristics of nickel substituted cobalt ferrite nano particles，synthesized by self combustion method[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials，2015，374(3)：376-380.

[24] 左从华，晋传贵，夏爱林，等.镁锌铁氧体粉末的水热法合成及其矫顽力机理[J].安徽工业大学学报(自然科学版)，2014，31(2)：136-139.

[25] 赵海涛，张强，刘瑞萍，等.单分散纳米锌铁氧体的制备及其磁性能[J].材料工程，2016，44(1)：103-107.

[26] 席国喜，许会道.添加剂对钴铁氧体的影响[J].功能材料，2013，44(15)：2541-2545.

[27] 程霞，罗铭宇，周芳灵，等.纳米铁氧体/石墨烯复合材料的制备研究进展[J].应用化工，2017，46(8)：1577-1580.

内因对于事物的发展具有决定性的作用，因此，在家族企业接班模式选择上必须高度重视这些内部因素，主要的内部影响因素是企业家自身的理念和企业自身的经营特点。

[28] 郭磊，王普红，李志军，等.MFe2O4/MWCNTs复合材料的水热法制备及微波吸收性能研究[J].化工新型材料，2015，43(6)：213-215.

探索建立检察公益诉讼与生态环境损害赔偿制度改革相衔接机制。检察机关对发现的生态环境公益损害案件，拟提起公益诉讼的，应当依法公告，有关组织及省、设区市政府如不提起诉讼，检察机关依法提起诉讼。对省、设区市政府启动的生态环境损害赔偿磋商，同级检察院可派员列席磋商活动；对磋商不成的省、设区市政府提起的生态环境损害赔偿诉讼案件，检察院可通过提供法律咨询、协助调查取证、出具书面意见等方式支持起诉。

[29] ZONG M，HUANG Y，ZHANG N，et al.Influence of (RGO)/(ferrite) ratios and graphene reduction degree on microwave absorption properties of graphene composites[J].Journal of Alloys and Compounds，2015，644(1)：492-493.

[30] 刘晓霞，李巧玲，武润平.镍锌钴铁氧体/碳纳米管复合吸波材料的制备及表征[J].化工新型材料，2013，41(3)：63-65.