利用锰渣和稀土元素，通过环境友好的制造工艺制备高性能M型六铁氧体BaFe11.6Mn0.4O19，用于微波吸收应用

《Scientific Reports》：Environmentally sustainable fabrication of high-performance M-type hexaferrite BaFe11.6Mn0.4O19 using manganese residue and rare earths for microwave absorption applications

　　

摘要

锰渣是一种危险的工业副产品，传统上一直被储存起来。常规的无害处理方法可以稳定Mn²⁺离子，但由于锰渣成分复杂，其资源化利用较为困难。本研究提出了一种可持续的发展方法，利用富含铁和锰的锰渣合成高性能的M型铁氧体BaFe_11.6Mn_0.4O₁₉，用于微波吸收。通过优化焙烧条件，我们控制了氧空位的浓度，从而提升了铁氧体的介电和磁性能，实现了更优异的微波吸收效果。通过模拟稀土固体废物的成分，将稀土元素La₂O₃和CeO₂掺入铁氧体中，进一步优化了损耗匹配机制和屏蔽效果。表征技术证实了这种铁氧体具有多相结构，其最小反射损耗为-33.42 dB。研究表明，掺入稀土元素后性能提升的主要原因是新相的形成和固溶体的出现促进了极化和电磁能量耗散的协同效应。该方法为工业废物的回收利用提供了一个可扩展的模型。