利用煤矸石制備Fe3O4和Fe負載的微波吸收材料

力國民，蘇寧靜，朱保順，梁麗萍，田玉明

(太原科技大學材料科學與工程學院，太原 030024)

0 引 言

煤矸石是傳統的大宗煤基固體廢棄物，隨著煤炭開采量的不斷增長，煤矸石持續堆排引起的各類生態環境問題十分嚴峻[1]。根據生態環境部統計數據，2018年重點發表調查工業企業尾礦產生量為8.8億t，其中，煤矸石的產量在3億t以上，且綜合利用率偏低，只有53.7%。目前我國對于固廢煤矸石的主流處理方式為資源化利用，即生產建筑材料或者與煤混燒發電等[2-4]。

另一方面，隨著電子通信技術與設備的日益普及，各類通信設施在方便人類日常生活的同時，不同頻段的電磁輻射也充斥著大眾空間，即形成了新的污染——電磁污染[5]。設計、制備吸收電磁波的材料是解決電磁污染的一種有效方法，而微波吸收材料正朝著高性能化的方向發展，即要求材料的涂層厚度薄、質量輕，吸收頻帶寬、能力強以及易制備和節能環保[6-7]。

根據吸波機理，微波吸收材料可分為介電損耗型和磁損耗型。介電損耗吸波材料主要包括各類碳材料、高聚物和鈣鈦礦型氧化物[8]，此類材料的損耗機制較單一。以鐵氧體，磁性金屬及其合金為代表的磁損耗型微波吸收材料的研究比較成熟[9]，然而體積質量大、密度高是其劣勢[10]。為了滿足微波吸收材料高性能化的發展要求，科研人員開始將注意力轉移至復合型微波吸收材料的制備上，即通過各種方法將介電與磁損耗材料進行有效復合，從而構建對電磁波具有協同損耗作用的吸波材料[11-12]。……