近年来,随着智能可穿戴电子设备的大力普及以及通信技术的迅猛发展,使得具有优异微波吸收性能材料的研发愈发迫切。镍渣作为一类常见的工业冶炼废弃物,其中含有多种有价金属元素,包括铁、镍、钴、铜等。由于镍渣中的铁的含量接近40%,因此,关于镍渣中铁的回收利用备受人们的关注。熔融氧化法是一种常见的镍渣提铁手段,通过将镍渣中的铁橄榄石转变为磁铁矿来达到回收铁的目的,同时,铁酸镁以及辉石等硅酸盐的形成,会在磁铁矿颗粒内产生大量的异质界面结构,使得它在微波吸收领域具有潜在的应用价值。本文以熔融氧化镍渣中所提取的磁铁矿为原料来制备吸波材料,通过球磨法、热处理以及引入碳材料来优化材料的电磁参数。主要内容包括:(1)使用球磨法对镍渣中磁选所获得的磁铁矿颗粒进行处理,通过控制球磨时间来研究不同球磨时间下材料的电磁参数变化规律。结果表明:球磨法可以显著减小磁铁矿颗粒的粒径,当球磨时间为12 h时,磁铁矿颗粒的平均粒径从40μm减小至1μm,同时,磁铁矿颗粒中所包含的辉石等硅酸盐会被分离出来。对不同球磨时间的磁铁矿颗粒进行吸波性能测试,发现当球磨时间为6 h时,磁铁矿颗粒的最小反射损耗会在16.7 GHz处达到-34.0 dB,有效频带宽度为2.3 GHz,匹配厚度为5.0 mm。(2)为了消除因球磨法所引入的内应力,对球磨12 h的磁铁矿颗粒在不同温度下进行热处理。研究结果表明:当热处理温度为700℃时,磁铁矿颗粒的内应力由0.288%减少至0.005%,矫顽力从264.2 Oe减小至137.3 Oe。通过对样品的吸波性能进行分析得知,热处理工艺能够优化磁铁矿颗粒在低频下的微波吸收能力。当退火温度在700℃时,材料的最小反射损耗会在6.9 GHz处达到-38.7 dB,相应的匹配厚度为3.5 mm,有效频带宽度为2.2 GHz。(3)以聚氨酯泡沫为模板,酚醛树脂和球磨12 h的磁铁矿颗粒为原料,通过浸渍-碳化的方法来制备Fe₃O₄/C多孔复合材料,对比研究了不同碳化温度下材料吸波性能的变化规律。研究结果表明,当碳化温度为600℃时,由于多孔导电网络结构的存在,材料的最小反射损耗可以达到-39.9 dB,相应的匹配厚度和共振频率分别为4.5 mm和5.4 GHz,有效频带宽度为3.4 GHz。