【摘 要】
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本文首先通过溶胶凝胶-微波烧成法合成了Mg1-xMnxFe2O4材料,Mg0.5Mn0.5Fe2O4的红外发射率最大,在3–8μm波段和8–14μm波段的发射率分别为0.82,0.86。由于溶胶凝胶-微波烧成法所制样品的中红外发射率较低,因此,再通过共沉淀法合成了Mg1-xMnxFe2O4粉体,结果发现直接共沉淀法制得的样品的发射率都高于溶胶凝胶-微波烧成法所制得的样品。最后通过直接共沉淀法将Mg
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本文首先通过溶胶凝胶-微波烧成法合成了Mg1-xMnxFe2O4材料,Mg0.5Mn0.5Fe2O4的红外发射率最大,在3–8μm波段和8–14μm波段的发射率分别为0.82,0.86。由于溶胶凝胶-微波烧成法所制样品的中红外发射率较低,因此,再通过共沉淀法合成了Mg1-xMnxFe2O4粉体,结果发现直接共沉淀法制得的样品的发射率都高于溶胶凝胶-微波烧成法所制得的样品。最后通过直接共沉淀法将Mg0.5Mn0.5Fe2O4包覆在自制的磷酸钙空心球表面得到Mg0.5Mn0.5Fe2O4/磷酸钙核壳复合材料。一方面磷酸钙/碳酸钙空心球提高了Mg0.5Mn0.5Fe2O4中远红外的辐射性能,另一方面Mg0.5Mn0.5Fe2O4降低了磷酸钙/碳酸钙的近红外反射。故Mg0.5Mn0.5Fe2O4/磷酸钙核壳复合材料可用于制备远红外纺织材料,它能有效吸收太阳光转化为热量,并将热量再以热辐射方式将能量返还给人体达保暖目的。比较溶胶凝胶-微波烧成法、共沉淀法合成的样品的结构和性能,结果表明,不同掺杂浓度和工艺对样品的化学组成、晶体结构、晶粒尺寸、元素价态和能带结构有很大的影响,从而对材料的近红外反射性能和中远外发射性能产生影响。XRD表明直接共沉淀法制备的样品的晶粒尺寸和结晶度最小,因此其具有较大的发射率,其中Mg0.5Mn0.5Fe2O4在2.5–8μm波段和8–14μm波段的发射率分别为0.86,0.88。对于样品的近红外反射性能,影响它的机制主要是自由载流子吸收和粒子散射机制,自由载流子吸收增强会使反射率下降,粒子散射增强则会提高反射率。直接共沉淀法制备的Mg0.5Mn0.5Fe2O4的近红外反射率最低,在800–2500 nm范围内的平均反射率最低,只有17.54%。分析了Mg1-xMnxFe2O4/磷酸钙/碳酸钙核壳复合材料的各层材料对其发射率的影响,得到了关系ε≈ε1+（1-η）（1-ε1）（ε2-ε1）。
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