鐵酸鎳是一種具有尖晶石結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物,化學(xué)式為NiFe?O?,屬于典型的軟磁鐵氧體材料。它的晶體結(jié)構(gòu)由鎳離子(Ni2?)占據(jù)四面體位、鐵離子(Fe3?)占據(jù)八面體位共同構(gòu)成,這種特殊的排列方式使其在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的亞鐵磁性(飽和磁化強(qiáng)度約50emu/g)。工業(yè)制備通常采用固相反應(yīng)法,將氧化鎳(NiO)和氧化鐵(Fe?O?)按化學(xué)計(jì)量比混合后在1200-1300℃高溫煅燒,最終獲得黑色或棕黑色粉末狀產(chǎn)物。
在實(shí)際應(yīng)用中,鐵酸鎳展現(xiàn)出多方面的獨(dú)特性能值得關(guān)注。其電阻率可達(dá)10?-10?Ω·cm,遠(yuǎn)高于金屬磁性材料,能有效抑制渦流損耗,特別適合高頻電子器件使用。該材料居里溫度約585℃,熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異,配合適中的矯頑力(10-100Oe),使其成為制造高頻變壓器磁芯、射頻隔離器的理想選擇?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)摻雜鈷(Co)或鋅(Zn)可調(diào)控其磁導(dǎo)率(初始磁導(dǎo)率μi約5-20),進(jìn)一步拓展了應(yīng)用場(chǎng)景。
需要特別注意的是鐵酸鎳的兩種形態(tài)差異。反向尖晶石結(jié)構(gòu)使其具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性,而通過(guò)溶膠-凝膠法制備的納米級(jí)鐵酸鎳(粒徑20-80nm)則表現(xiàn)出顯著的尺寸效應(yīng),比如超順磁性特征和增強(qiáng)的催化活性。目前這種材料在磁流體密封、鋰離子電池負(fù)極材料(比容量約800mAh/g)以及芬頓反應(yīng)催化劑領(lǐng)域都有突破性應(yīng)用,未來(lái)在新能源和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域還有更大發(fā)展?jié)摿Α?/p>