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研制高效新型微波吸波剂是解决当前日益增长电磁污染的有效途径。传统吸波剂Fe3O4存在密度大,吸收频带窄及其阻抗匹配差等问题难以满足“质量轻、厚度薄、频带宽、吸收强”的高要求。大量的研究表明:将多种材料进行复合或掺杂其它金属离子可以打破单一材料对电磁波吸收的限制。一维材料(纳米棒、纳米管、纳米线、纳米纤维和纳米弹簧等)具有形状各向异性,因此它具有许多新奇和可调的性能。多孔或中空材料具有比表面积大,高孔隙率,高透过性,可组装性,高吸附性及其低密度等特点,决定了它具有较好的微波吸波特性。因此,该论文设计和制备了三种不同制备多孔或中空结构的磁性材料,并研究了其形貌、组成、结构对静磁性能和微波吸收性能的影响。具体研究内容如下:1、Fe3O4/NiFe2O4/Ni异质结构多孔微棒的可控制备和电磁特性研究。通过沉淀法/沉淀转移法/碳热还原法三步法制备了 Fe3O4/NiFe2O4/Ni异质结构多孔微棒。一系列的表征证明改变[Ni2+]能够有效地调控异质结构多孔微棒的晶粒尺寸、内应力、组成、结构特性、静磁性能和微波吸收特性。随着[Ni2+]的增加,Ni和NiFe2O4在异质结构中的含量呈玻尔兹曼模式增加,饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)呈现U形变化趋势,这归结为晶粒尺寸、组成和界面耦合的影响。在Fe3O4表面修饰NiFe2O4和Ni之后,该材料仍然保持较高的磁损耗,调控界面层NiFe2O4和Ni的含量能够提高阻抗匹配和介电损耗。因此,与纯的Fe3O4相比,Fe3O4/NiFe2O4/Ni具有轻质,强吸收和宽频带等优点。当[Ni2+]= 0.05 M时,Fe3O4/NiFe2O4/Ni异质结构多孔微棒具有最佳的微波吸收特性,在13.68 GHz处,最大反射损耗为-58.4 dB,匹配的涂层厚度为2.1 mm,有效吸收(RL≤-20 dB)带宽为14.4 GHz,样品的涂层厚度为1.6-2.4和2.8-10.0 mm,这些优良的性能证明Fe3O4/NiFe2O4/Ni异质结构多孔微棒是最佳的吸波材料。2、MnxFe3-xO4中空或多孔链球的制备和电磁特性研究。采用一锅溶剂热法,通过磁场诱导和奥斯瓦德熟化制备出了 MnxFe3-xO4(0≤x≤1.09)中空或多孔链球。在外部磁场诱导下,纳米粒子沿晶面[111]方向定向聚集成微球,这些微球自组装形成一维的中空或多孔链球。一系列的表征证明:随着Mn2+/Fe3+的摩尔比增加,样品的晶体尺寸、微球直径和长径比降低,而内应力、晶格常数、Mn2+的含量和比表面积增大。由于晶体尺寸和Mn2+取代的影响,饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)下降。由于Mn2+的取代,在2-18GHz频率范围内,样品逐渐表现出双频吸收特性,且随着x的增加,λ/4处的吸收带宽变窄,3λ/4处的带宽增加。与Fe304实心球和空心球相比,Mn0.746Fe2.254O4中空链球表现出更宽的吸收带,有效吸收(RL≤-20 dB)带宽为9.86 GHz(2.05-7.91和14-18 GHz),研究发现:该材料具有较好的吸波性能,这与中空或多孔结构、纳米晶体的定向排列和Mn2+的取代有关。3、CuxFe3-xO4@Cu核壳中空链球结构的可控制备与轻质-宽频微波吸收特性。在磁场诱导下,通过溶剂热法和液相还原法制备了组成可调的CuxFe3-xO4@Cu(0≤x≤1.30)核壳中空链球,并研究了[Cu2+]对样品的组成、物相、形貌和微观结构的影响,分别通过能量色散X射线光谱仪、X射线衍射、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品进行了表征。研究发现,通过调控[Cu2+],能够改变CuxFe3-x04@Cu中Cu0、Cu2+的含量及晶体尺寸的大小。随着[Cu2+]增加,Cu0的含量和Cu2+取代增加,晶体尺寸减小。饱和磁化强度(Ms)直线下降,矫顽力(Hc)呈玻尔兹曼模式变化,微波吸收性能先降低后增加。当x=1.30时,CuxFe3-xO4@Cu吸波性能最佳,填充质量分数为44%时,在3.44 GHz处,最大反射损耗RL为-45.1 dB,有效吸收带宽(RL≤-20 dB)为9.9 GHz,与其它条件下得到的样品相比,Cu1.300Fe1.700O4@Cu表现出吸收强,吸收带宽,质量轻等优势,这是由于核壳中空结构,Cu2+的取代及壳层高导电性的单质Cu包覆,使材料的介电常数增加,匹配和共振吸收增强。