在现代科技迅猛发展的浪潮中，同时具有电、磁、热功能性的先进材料在电磁波控制和节能环保领域发挥着至关重要的作用。然而，面对装备轻量化和高性能化的大趋势，如何让这类材料在兼具不同功能特性的同时实现高机械强度和低密度，是重大挑战。基于球壳分区设计的中空微球是协同实现轻量化、高强度和多重功能性的有效途径。中国科学院理化技术研究所油气开发及节能环保新材料研发中心微珠材料团队围绕这一思路开展了系列工作，相关研究成果发表于Journal of Materials Chemistry A（2022, 10, 1547-1559）、Small（2023，19，2205735）、Chemical Engineering Journal（2024, 483, 148748）、Journal of Materials Science and Technology（2025, 216, 108-120）等权威学术期刊。
近日，该团队实现新突破。团队聚焦于FeCo-玻璃双壳空心微球，通过精妙的合金化诱导特殊分布控制策略，成功实现了微波吸收与热性能的协同优化。团队以硅酸盐玻璃作为支撑壳，金属作为功能壳，巧妙地利用界面差异使功能单元在玻璃壳层表面的分布状态得到控制。研究发现，合金化如同神奇的 “调控钥匙”，能够显著影响氧化物前驱体的还原温度、Tammann 温度以及过渡壳层的形成，进而有效地调节金属结构单元的迁移和聚集行为，使构建电磁和热网络简单可控。相关成果以Collaborative Optimization of Microwave Absorption and Thermal Properties of FeCo-Glass Dual Shell Hollow Spheres Enabled by Alloying-Induced Special Distribution Control为题发表于Advanced Functional Materials。论文第一作者为中国科学院理化技术研究所博士生李曼，通讯作者为安振国研究员和张敬杰研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。
图1：不同金属体系结构单元分布状态对复合微球电磁热功能的综合调控
图2：（a-c）不同热还原温度FCH的表面微观形貌；
（d）FCH500的EDS图；（e）FCH表面形貌的形成过程。
图3：（a）不同金属体系复合微球的电导率；（b）FCH500的电磁波吸收性能图；
（c）FCH500与相似吸波材料的综合性能对比。
图4：（a）不同金属体系复合微球的热导率；
（b）FCH500与PDMS复合材料对于200 °C热台的实际隔热性能。
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