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多晶铁纤维表面原位氧化及其微波吸收性能 ① 贺 君， 胡照文， 邓联文， 黄生祥， 刘 胜， 贺龙辉， 许德锟 （中南大学 物理与电子学院 超微结构与超快过程湖南省重点实验室，湖南 长沙 ４１００８３） 摘 要 利用气氛退火炉对多晶铁纤维进行表面原位氧化改性，获得了表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维复合结构。 采用扫描电 镜、Ｘ 射线衍射仪观察和表征多晶铁纤维表面氧化前后的形貌和物相，用微波矢量网络分析仪测试样品在 ８～１８ ＧＨｚ 波段的电磁参 数。 分别以表面氧化改性前后的多晶铁纤维为吸收剂，制备厚度为 １ ｍｍ 的吸波涂层，采用弓形法测试涂层在 ８～１８ ＧＨｚ 波段的反 射损耗值。 结果表明多晶铁纤维经表面原位氧化改性后在表面形成较均匀的铁氧化物，从而能有效降低其复介电常数，而复磁导 率实部与虚部仍保持较高值。 表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维以 ２０％填充量制得的吸波涂层，在 ８～１８ ＧＨｚ 频段的反射损耗优于 －１０ ｄＢ 的吸收带宽可达 ４．５ ＧＨｚ，峰值达－２５．３８ ｄＢ。 关键词 多晶铁纤维； 原位氧化； 电磁参数； 微波吸收 中图分类号 ＴＢ３３３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１６．０３．０２６ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１６）０３－００９８－０４ Ｉｎ⁃ｓｉｔｕ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｉｒｏｎ Ｆｉｂｅｒｓ ＨＥ Ｊｕｎ， ＨＵ Ｚｈａｏ⁃ｗｅｎ， ＤＥＮＧ Ｌｉａｎ⁃ｗｅｎ， ＨＵＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ⁃ｘｉａｎｇ， ＬＩＵ Ｓｈｅｎｇ， ＨＥ Ｌｏｎｇ⁃ｈｕｉ， ＸＵ Ｄｅ⁃ｋｕｎ （Ｈｕｎａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｓｕｐｅｒ⁃ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｕｌｔｒａｆａｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ／ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｉｎ⁃ｓｉｔｕ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ． Ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ Ｘ⁃ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ （ＸＲＤ） ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ （ＳＥＭ）． Ｔｈｅ ｖｅｃｔｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｚｅｒ ｗａｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｗａｖｅｂａｎｄ ｏｆ ８～１８ ＧＨｚ． Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｆ １ ｍｍ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｓ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ． Ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ａｔ ｔｈｅ ｗａｖｅｂａｎｄ ｏｆ ８～１８ ＧＨｚ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ａｒｃｈ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｕｎｉｆｏｒｍ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ， ｗｈｉｃｈ ｎｏｔａｂｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｐａｒｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｓｔｉｌｌ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ． Ｔｈｅ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｖｅｂａｎｄ ｏｆ ８～ １８ ＧＨｚ ａｔ ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｂｅｌｏｗ －１０ ｄＢ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ ４．５ ＧＨｚ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｖａｌｕｅ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｏ －２５．３８ ｄＢ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇ ｄｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ２０％ ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ； ｉｎ⁃ｓｉｔｕ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ； ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ； ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ 多晶铁纤维具有多重电磁波衰减机制，已成为一 种性能优异的吸收剂材料［１－３］。 但多晶铁纤维电阻率 低，对入射电磁波具有较强反射作用。 通过表面改性 处理，如采用溶胶⁃凝胶工艺在多晶铁纤维表面包覆 ＳｉＯ２层［４－５］，或对多晶铁纤维进行表面磷化处理［６］，均 能使多晶铁纤维表面电阻率显著提高。 本文采用原位氧化方法对多晶铁纤维进行表面改 性，在多晶铁纤维表面包覆铁氧化物介质层，相比磷化 工艺和 ＳｉＯ２包覆技术，表层的铁氧化物相与基体相具 有良好相容匹配性，并有望显著降低多晶铁纤维表面 电导率。 由于表层铁氧化物为亚铁磁性材料，与基体 铁间有强铁磁性耦合作用，能使包覆有铁氧化物的多 晶铁纤维复合结构仍保持较高饱和磁化强度，亦可发 挥 Ｆｅ３Ｏ４或 γ⁃Ｆｅ２Ｏ３材料本身微波吸收特性的协同作 用［７－８］。 １ 实 验 选用直径为 ３～４ μｍ、长径比为 １５～２５ 的多晶铁 ①收稿日期 ２０１６－０２－２０ 基金项目 中南大学超微结构与超快过程湖南省重点实验室资助项目（ＳＭＵＰ２０１４０３Ｂ） 作者简介 贺 君（１９８９－），男，湖南邵阳人，硕士，主要从事吸收剂改性研究。 通讯作者 邓联文（１９６９－），男，湖南邵阳人，教授，博士，主要从事微波吸收材料研究。 第 ３６ 卷第 ３ 期 ２０１６ 年 ０６ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３６ №３ Ｊｕｎｅ ２０１６ 纤维，使用气氛退火炉（型号ＫＳＹ－６－１２）进行表面氧 化处理，气氛为静态空气，氧化温度为 ３００ ℃。 用 ＱＵＡＮＴＡ－２００ 扫描电镜（ＳＥＭ）观察多晶铁纤维试样 经表面原位氧化改性前后的表面形貌；采用 ＲＩＧＡＫＵ－ ２５５０ 型 Ｘ 射线衍射仪（ＸＲＤ）分析多晶铁纤维表面包 覆层材料的物相结构。 分别将氧化前后的多晶铁纤维 与石蜡按 １ ∶ ４的质量比混合制成内径 ３．０４ ｍｍ、外径 ７．００ ｍｍ 的同轴环形试样，使用 ＡＶ３６２９ 型微波网络矢 量分析仪测量同轴试样的微波电磁参数。 在环氧树脂 和配套固化剂及稀释剂组成的胶粘剂中，加入特定质 量分数的吸收剂试样，搅拌均匀后得到吸波涂料，将其 均匀喷涂于 １８０ ｍｍ １８０ ｍｍ ５ ｍｍ 的铝板上，制得 厚度为 １ ｍｍ 的涂层试样。 采用弓形法测量吸波涂层 的反射损耗值，测试频段为 ８～１８ ＧＨｚ。 ２ 实验结果及讨论 ２．１ ＳＥＭ 形貌分析 图 １ 为磁场诱导工艺制备的多晶铁纤维表面原 位氧化前后的 ＳＥＭ 形貌图。 由图 １ 可见，未经氧化 处理的多晶铁纤维呈现明显的链状外形结构［９］，直径 ３～４ μｍ。 多晶铁纤维经表面氧化改性后整体形态无 明显变化，仍保持链状外形结构，但表面覆盖有絮状包 覆物，包覆层厚度薄且完整致密，证明此表面处理工艺 是可行的。 图 １ 多晶铁纤维表面氧化前后的 ＳＥＭ 照片 （ａ） 氧化前； （ｂ） 氧化后 ２．２ 物相分析 图 ２ 为多晶铁纤维表面原位氧化前后的 Ｘ 射线 衍射谱。 对比标准图谱可知，未经氧化处理的多晶铁 纤维在 ２θ＝ ４４．５左右有 α⁃Ｆｅ 的主衍射峰；其表面经 原位氧化后，α⁃Ｆｅ 主衍射峰有所减弱，并出现 Ｆｅ３Ｏ４ 和 Ｆｅ２Ｏ３的特征衍射峰。 这是由于多晶铁纤维表面铁 单质在原位氧化过程中发生氧化反应的原因，原位氧 化机理为Ｆｅ＋Ｏ２→ＦｅＯ→Ｆｅ３Ｏ４→Ｆｅ２Ｏ３，即基体材料 铁单质在空气中直接与氧气发生化学反应而生成表层 介质材料 Ｆｅ３Ｏ４和 Ｆｅ２Ｏ３，亦表明此时多晶铁纤维表 面的铁单质已氧化生成铁氧化物包覆层，即获得由铁 氧化物包覆多晶铁纤维的复合结构。 204030 Fe2O3 Fe3O4 Fe 605070 2 / θ           // /8 图 ２ 多晶铁纤维表面氧化前后的 ＸＲＤ 谱 ２．３ 微波电磁参数 图 ３ 为表面氧化改性前后的多晶铁纤维与石蜡混 合制备的同轴试样在 ８～１８ ＧＨｚ 波段的复介电常数和 复磁导率频谱曲线。 85GHz 40 30 20 10 0 10812141618 ε ε ε ε ε ′ /8 ′ // ″/8 ″// 85GHz 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0 10812141618 ′ /8 ′ // ″/8 ″// b a 图 ３ 多晶铁纤维表面氧化前后的微波电磁参数曲线 （ａ） 复介电常数； （ｂ） 复磁导率 由图 ３（ａ）可见，相比氧化前的多晶铁纤维试样， 表层氧化改性后试样的复介电常数实部与虚部值均明 显下降，８ ＧＨｚ 处复介电常数实部由４０．８ 降低至２２．４， 虚部由 １６．０ 降低至 ７．４。 这是由于多晶铁纤维经氧 化改性后在表层形成包覆有铁氧化物的复合结构， 使其电导率显著降低，且能有效阻止导电网络形成。 由图 ３（ｂ）可见，与未改性的多晶铁纤维试样相比，经 ９９第 ３ 期贺 君等 多晶铁纤维表面原位氧化及其微波吸收性能 表层氧化处理后的多晶铁纤维试样的复磁导率实部和 虚部值仅略有降低，主要是氧化处理后的多晶铁纤维 表层覆盖有一定量的较低饱和磁化强度的铁氧化物， 使氧化处理后的铁纤维饱和磁化强度有所降低［１０］，但 表层铁氧化物材料为具有较强磁性的亚铁磁材料，其 较高的电阻率有利于抑制趋肤效应对微波磁导率的不 利影响［１１－１３］，从而实现复介电常数实部与虚部显著下 降的同时，能保持较高的复磁导率实部和虚部值，因而 有利于改善电磁匹配性能和提高微波吸收性能［１４］。 ２．４ 微波吸收性能 利用测试同轴试样所得的电磁参数，根据传输线 理论，对单层吸波材料，可运用式（１） ～（２） ［１５－１７］计算 多晶铁纤维材料经表面氧化改性前后的吸波性能。 ＲＬ（ｄＢ） ＝ ２０ｌｇ Ｚｉｎ － １ Ｚｉｎ ＋ １ （１） Ｚｉｎ＝ μｒ εｒ ｔａｎｈ ｉ ２π ｃ μｒεｒｆｄ （２） 式中 ＲＬ为微波反射损耗值； Ｚｉｎ为电磁波垂直入射时 试样的等效输入阻抗；ｄ 为材料试样的厚度； εｒ和 μｒ 分别为试样的复介电常数和复磁导率； ｆ 为微波频率； ｃ 为电磁波在自由空间中的传播速度。 图 ４ 为根据表面原位氧化改性前后的多晶铁纤维 同轴试样电磁参数，计算所得厚度 ｄ＝ １ ｍｍ 的单层吸 波材料在 ８～１８ ＧＨｚ 频段的反射损耗曲线。 由图 ４ 可 知，表面未经氧化改性的多晶铁纤维试样在８～１８ ＧＨｚ 频段反射损耗优于－１０ ｄＢ 的带宽为 ２．２ ＧＨｚ，峰值为 －１０．９ ｄＢ；而表面包覆有铁氧化物的多晶铁纤维试样 在 ８～１８ ＧＨｚ 频段反射损耗优于－１０ ｄＢ 的吸收带宽达 ５．３ ＧＨｚ，在 １１．４ ＧＨｚ 处反射损耗峰值为－１６．９９ ｄＢ。 表明经表面氧化改性处理能提高多晶铁纤维微波吸收 性能。 85GHz 0 -4 -8 -12 -16 -20 10812141618 ,/dB /8 // 图 ４ 多晶铁纤维表面氧化前后的计算反射率曲线 分别以表面氧化前后的多晶铁纤维为吸收剂（填 充的质量分数分别为 １５％、２０％、２５％），以铝合金平板 为基体，制得厚度为 １ ｍｍ 的吸波涂层试样，采用弓形 法测得的吸波性能曲线见图 ５。 由图 ５（ａ）可见，未经 氧化处理的多晶铁纤维填充量为 ２０％时制得的涂层 微波吸收性能相对较好，反射损耗优于－１０ ｄＢ 的吸收 带宽为 ２．２ ＧＨｚ（１０．２５～１２．４５ ＧＨｚ），在 １１．３ ＧＨｚ 处出 现吸收峰，峰值为－２１．８７ ｄＢ。 由图 ５（ｂ）可知，经表面 氧化改性后的多晶铁纤维填充量为 ２０％时制得的涂 层微波吸收性能最佳，在 ８～１８ ＧＨｚ 频段反射损耗优 于－１０ ｄＢ 的吸收带宽可达 ４．５ ＧＨｚ，在 １０．７ ＧＨｚ 频率 处为吸收峰，峰值达－２５．３８ ｄＢ。 上述对比测量结果也 表明，多晶铁纤维经表面氧化处理，能改善 ８～１８ ＧＨｚ 微波段的吸收性能。 这是由于铁氧化物（Ｆｅ３Ｏ４）为亚 铁磁材料，具有较小的复介电常数和较高的复磁导 率［７，１８－１９］，在层状复合结构中铁氧化物层能改善与自 由空间的阻抗匹配性，从而有利于电磁波能量传输入 材料内部，经多晶铁纤维的强电磁损耗而衰减吸收，提 高对电磁波衰减吸收能力。 85GHz 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 10812141618 ,/dB 85GHz 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 10812141618 ,/dB b a 15 20 25 15 20 25 图 ５ 多晶铁纤维表面氧化前后不同填充比下吸波涂层 的反射率曲线 （ａ） 氧化前； （ｂ） 氧化后 ３ 结 论 １） 利用原位反应法，借助气氛退火炉对多晶铁纤 维进行表面氧化改性，可制得由铁氧化物包覆的多晶 铁纤维复合结构。 ２） 对多晶铁纤维进行表面氧化改性可有效降低 ００１矿 冶 工 程第 ３６ 卷 其复介电常数，８ ＧＨｚ 处复介电常数实部由 ４０．８ 降低 至 ２２．４，虚部由 １６．０ 降低至 ７．４；而其复磁导率实部与 虚部仍可保持较高值。 ３） 多晶铁纤维经表面原位氧化改性后制备的吸 波涂层吸波性能得到明显改善，当表面氧化改性的多 晶铁纤维填充量为 ２０％时制备的 １ ｍｍ 厚吸波涂层， 在 ８～１８ ＧＨｚ 频段反射损耗优于－１０ ｄＢ 的吸收带宽 可达 ４．５ ＧＨｚ，峰值达－２５．３８ ｄＢ。 参考文献 ［１］ Ｗｕ Ｍ Ｚ， Ｈｅ Ｈ Ｈ， Ｚｈａｏ Ｚ Ｓ， ｅｔ ａｌ． Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒ⁃ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ＤＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２０００，３３（１９）２３９８－２４０１． ［２］ Ｗｕ Ｍ Ｚ， Ｈｅ Ｈ Ｈ， Ｚｈａｏ Ｚ Ｓ， ｅｔ ａｌ． Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒｓ ａｔ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ＤＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００１，３４（７）１０６９－１０７４． ［３］ Ｌｉｕ Ａ Ｘ， Ｒｕ Ｍ Ｙ， Ｍｅｎｇ Ｆ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ⁃ ｗａｖｅ⁃ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒｓ［ Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００４，２０（３）３５８－３６２． ［４］ 柯昌凤，涂国荣，周晓华，等． 超细铁纤维 ＳｉＯ２包覆／ Ｈ２还原复合 改性工艺［Ｊ］． 表面技术，２０１０，３９（１）７７－７９． ［５］ 周永江，程海峰． 溶胶⁃凝胶法在吸收剂表面制备 ＳｉＯ２涂层［Ｊ］． 新技术新工艺，２００６，１０（５）５４－５６． ［６］ Ｎｉｅ Ｙ， Ｈｅ Ｈ Ｈ， Ｚｈａｏ Ｚ Ｓ， ｅｔ ａｌ． Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ， ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００６，３０６（１）１２５－１２９． ［７］ Ｓｕｎ Ｇ Ｂ， Ｄｏｎｇ Ｂ Ｘ， Ｃａｏ Ｍ Ｈ， ｅｔ ａｌ． Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｄｅｎｄｒｉｔｅ⁃ｌｉｋｅ ｍａｇ⁃ ｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ Ｆｅ３Ｏ４，ｇａｍｍａ⁃Ｆｅ２Ｏ３，ａｎｄ Ｆｅ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍ⁃ ａｎｃｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１１，２３ （６）１５８７－１５９３． ［８］ Ｗａｎｇ Ｊ Ｃ， Ｈｕ Ｚ， Ｚｈｕａｎｇ Ｊ Ｄ， ｅｔ ａｌ． Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｇａｍｍａ⁃Ｆｅ２Ｏ３， Ｆｅ３Ｏ４，ａｎｄ Ｆｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ｏｒｄｅｒｅｄ ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ ｃａｒ⁃ ｂｏｎｓ ａｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｂｅｒｓ［Ｊ］． Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｈｅｍｉ⁃ ｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２０１５，１７（５）３８０２－３８１２． ［９］ 聂 彦，赵振声，何华辉． 磁场引导羰基热分解法制备多晶铁纤维 ［Ｊ］． 华中科技大学学报，２００１，２９（７）７５－７７． ［１０］ 余洪斌，赵振声，聂 彦，等． 一种多晶铁纤维的表面改性方法 ［Ｊ］． 表面技术，２００２，３１（１）４５－４７． ［１１］ Ｗｕ Ｌ Ｚ， Ｄｉｎｇ Ｊ， Ｊｉａｎｇ Ｈ Ｂ， ｅｔ ａｌ． Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉ⁃ ｃｒｏｗａｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｉｒｏｎ ｂａｓｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００５，２８５（１－２）２３３ －２３９． ［１２］ 郑雅杰，刘昭成． 氧化铁的制备方法及其应用［Ｊ］． 粉末冶金材 料科学与工程，２００７，１２（４）１９７－２０３． ［１３］ 张艳丹，周克省，唐 璐，等． 扁平化和真空退火对纳米晶 ＦｅＳｉＡｌ 微波特性的影响［Ｊ］． 矿冶工程，２０１６，３６（１）１１１－１１３． ［１４］ Ｓｈｅｎ Ｘ， Ｇｏｎｇ Ｒ Ｚ， Ｎｉｅ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇ ｏｆ ｍｕｌｔｉｗａｌｌ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｗｉｔｈ ｉｒｏｎ ｎａｎｏｇｒａｎｕｌｅ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２００５，２８８（２）３９７－４０２． ［１５］ Ｓｕｎ Ｃ， Ｓｕｎ Ｋ Ｎ． Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｅ⁃ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｅｒｒｉｔｅ［Ｊ］． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７， １４１（５）２５８－２６１． ［１６］ Ｄｉｎｇ Ｑ Ｗ， Ｚｈａｎｇ Ｍ Ｇ， Ｚｈａｎｇ Ｃ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｗｏ⁃ｌａｙｅｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｂｅｒｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ⁃ ｌｉｎｅ ｉｒｏｎ ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎｙｌ ｉｒｏｎ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，３３１（１）７７－８１． ［１７］ 邓联文，丁 丽，安 维，等． Ｃｏ２Ｗ 型六角晶系铁氧体的磁性与 微波吸收性能［Ｊ］． 矿冶工程，２００９，２９（１）８２－８５． ［１８］ 周一平，刘 归，周克省，等． 纳米 Ｆｅ３Ｏ４／ ＰＡＮＩ 复合体系的微波 电磁特性研究［Ｊ］． 湖南大学学报（自然科学版），２００６，３３（６） ８１－８４． ［１９］ 黄云霞，曹全喜，卫云鸽，等． 零维纳米 Ｆｅ２Ｏ３粉体的制备与吸波 性能的研究［Ｊ］． 功能材料与器件学报，２００４，１０（２）２５１－２５４． 􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎 （上接第 ９３ 页） 表 ２ 经乙酸铅浸泡后的锌粉 ＳＥＭ⁃ＥＤＳ 所得含量 元素质量分数／ ％原子分数％ ＣＫ２２．７４４５．２０ ＯＫ３１．９４４７．６６ ＰｂＭ３７．６４４．３４ ＺｎＫ７．６８２．８０ ３ 结 论 １） 采用锌粉置换法从合成浸金液中回收金效果显 著，增加锌粉用量能提高置换率，锌粉用量为 ２０ ｇ／ Ｌ、反 应时间 １５ ｍｉｎ 时，金置换率达到 ９８．３５％。 当锌粉用量 为 ０．４ ｇ／ Ｌ 时，随反应时间增加金置换率下降。 ２） 浸金液中铜离子和单质 Ｓ、ＳＯ４ ２－ 、ＳＯ３ ２－ 等硫化 物对置换反应不利，游离硫代硫酸盐对置换影响较小， 当游离硫代硫酸盐含量小于０．００５ ｍｏｌ／ Ｌ 时，对置换基 本无影响。 ３） 铅盐对置换反应有利，其中以 ５％乙酸铅溶液 浸泡锌粉 １０ ｍｉｎ 效果更佳。 ＳＥＭ⁃ＥＤＳ 分析结果表明， 锌粉经 ５％乙酸铅溶液浸泡后表面有铅生成，生成的 铅与锌形成电偶加速置换反应，同时，锌粉表面变蓬 松，增大了锌粉与 Ａｕ（Ｓ２Ｏ３）２ ３－ 的接触面积，有利于置 换反应的进行。 参考文献 ［１］ 张 浩，张锦瑞，贾清梅． 提金技术［Ｍ］． 北京冶金工业出版社， ２０１３． ［２］ 赖才书，胡显智，字富庭． 硫代硫酸盐浸金溶液中金的回收研究现 状及发展趋势［Ｊ］． 矿冶，２０１１（２）４０－４３． ［３］ 钟 晋． 云南一种金矿硫代硫酸盐提金试验研究［Ｄ］． 昆明昆明 理工大学国土资源工程学院，２０１３． ［４］ Ｙ Ｊ Ｈｓｕ Ｔ Ｔ． Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｇｏｌｄ ｆｒｏｍ ｃｏｐｐｅｒ⁃ｇｏｌｄ ｃｙａｎｉｄｅ ｌｉｑ⁃ ｕｏｒｓ ｂｙ ｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｚｉｎｃ［Ｊ］． Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９６（１）１ －１３． ［５］ 沈智慧，张 覃，卯 松，等． 贵州某微细浸染型金矿硫代硫酸盐 浸出试验研究［Ｊ］． 矿冶工程，２０１３（５）８５－９０． ［６］ 李永芳． 置换法回收硫脲和硫代硫酸盐中的金［Ｄ］． 新乡河南师 范大学化学与环境科学学院，２０１２． ［７］ 余 洪，胡显智，字富庭． 置换法回收硫代硫酸盐浸金液中金的研 究进展［Ｊ］． 稀有金属，２０１５（５）４７３－４８０． ［８］ 叶跃威，杨建国． 用锌粉从高铜铅含氰贵液中置换金银［Ｊ］． 湿法 冶金，２００７（３）１５０－１５３． １０１第 ３ 期贺 君等 多晶铁纤维表面原位氧化及其微波吸收性能