專利名稱：一種吸收電磁波水泥砂漿板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程水泥砂漿材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種電磁波吸收水泥砂漿板配制技木，特別涉及到以精細(xì)廢舊橡膠粉和多壁碳納米管復(fù)合來配制吸波砂漿板。
背景技術(shù)：
電磁輻射已成為繼大氣污染、水污染和噪聲污染之后我國的第四污染源。隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長，電子、通信、計算機(jī)、汽車與電氣設(shè)備等進(jìn)入家庭，導(dǎo)致城市空間人為電磁能量逐年增長，廣播電視臺、無線通訊發(fā)射站、各類天線、電網(wǎng)、城市交通運輸、個人無線通訊手段以及家用電器等，把人們帶進(jìn)一個充滿電磁輻射的環(huán)境中。同吋，電子設(shè)備的高頻化、數(shù)字化，干擾信號的能量密度増大，使有限空間內(nèi)的電磁環(huán)境更為惡化。惡化的電磁環(huán)境不僅對人們?nèi)粘５耐ㄐ?、計算機(jī)、運輸業(yè)和其他電子系統(tǒng)造成危害，而且會對人們的身體健康帶來威脅。此外，為防止電子設(shè)備、計算機(jī)中心等設(shè)備的數(shù)據(jù)泄漏和削減雷達(dá)對目標(biāo)的探測能力，研究電磁屏蔽與吸波材料就顯得非常重要。水泥材料資源豐富、產(chǎn)品能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)、耐久性好，是工程建設(shè)中最主要的建筑材料，且易通過摻雜改性來實現(xiàn)某一種功能需要。針對民用建筑物、軍事指揮所及掩體等地面目標(biāo)對電磁波輻射防護(hù)的要求，通過對水泥基材料改性來達(dá)到對電磁輻射防護(hù)的目的是ー種簡單而且切實可行的辦法。在高性能水泥基復(fù)合材料的組成方面，所用的無機(jī)材料大都是波特蘭水泥和高鋁水泥體系，可用于水泥基體中的吸波組分主要有三類導(dǎo)電聚合物類、碳類和金屬類。其中，比較常見、應(yīng)用也比較廣的是碳素類(包括石墨、炭黑及碳纖維)和金屬類(主要有金屬粉、金屬纖維和金屬片)。超微粉、纖維，以及磁性鐵氧體等比較適合配制水泥基電磁吸收復(fù)合材料。目前已有的研究也表明，它們都可以在實驗測試的頻段內(nèi)達(dá)到-l(T-20dB的吸收效果，可以滿足民用對平板型吸波材料的要求。 碳納米管是ー維納米材料，其獨特的結(jié)構(gòu)使其吸波機(jī)制不同于傳統(tǒng)粒子，具有量子效應(yīng)、隧道效應(yīng)、小尺寸和界面效應(yīng)。隨著表面原子比例的升高，晶體缺陷增加、懸掛鍵增多，表面活性増大，在電磁場作用下，原子、電子運動加劇，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，形成界面電極極化，高的比表面積又會造成多重散射，這是納米材料具有吸波能力的重要機(jī)理。納米材料在具有良好吸波特性的同時還具有頻帶寬、兼容性好、面密度低、涂層薄的特點。碳納米管一般用于增強(qiáng)復(fù)合材料的研究，研究較多的基體材料有聚合物基、金屬基及陶瓷基，有關(guān)復(fù)合水泥基材料的吸波性能還少有研究。橡膠粉是ー種橡膠廢料，在混凝土中摻入橡膠粉，不僅可以提高混凝土的韌性和抗凍性，同時還增加了其引氣性。普通硅酸鹽水泥依靠水泥成分中的金屬氧化物及ー些礦物材料的介電損耗和磁損耗來衰減電磁波能量，但由于水泥的致密性較高，它的表面波阻抗與空間波阻抗的匹配性較差，因此其損耗性能較低。而橡膠顆粒的介電常數(shù)較低，它的加入可以調(diào)節(jié)水泥漿體的氣孔率和電磁參數(shù)，使其輸入阻抗與空間波阻抗相匹配。并且，在橡膠顆粒表面包覆一層水泥漿體后還可以散射部分電磁波，因此，橡膠顆粒填充水泥漿體復(fù)合材料可以等效為ー種閉孔吸波結(jié)構(gòu)。當(dāng)電磁波入射到這些孔中進(jìn)行傳播時，便會在各個閉孔中發(fā)生反射和散射，導(dǎo)致電磁波能量損失?！拔諒?qiáng)、頻帶寬、質(zhì)量輕、厚度薄”是對21世紀(jì)新一代隱身吸波材料的要求，將碳納米管與精細(xì)廢舊橡膠粉復(fù)合應(yīng)用于水泥基材料中，將使水泥砂漿具有良好的電磁波吸收性能，降低成本。具有顯著創(chuàng)新意義和工程實用價值
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種吸收電磁波水泥砂漿板的配制技術(shù)，目的是顯著提高水泥基材料的吸波性能，獲得一種聞效的水泥基復(fù)合吸波材料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的吸波水泥砂漿板的主要原材料由水泥、砂、水、高性能減水劑、碳納米管、精細(xì)橡膠粉組成。各組分和含量如下1m3水泥砂漿中含有硅酸鹽水泥780-820kg，細(xì)骨料1180-1240kg，水 260-300kg，多壁碳納米管 4. 68-7. 38kg，廢舊橡膠粉 31. 2-98. 4 kg。進(jìn)ー步特征，上述成分還可以加入高性能減水劑6. 2-10. 8kg。水泥P · I 42. 5或P · II 42. 5級硅酸鹽水泥。細(xì)骨料河砂，II區(qū)中砂；含泥量小于1%。高性能減水劑的減水率大于18%。多壁碳納米管管徑20-40納米、長度5-15微米。橡膠粉可以采用廢舊橡膠粉，細(xì)度為80-150目。按上述的質(zhì)量比例稱取原材料，機(jī)械攪拌,攪拌時間180秒-240秒，澆注成型。本發(fā)明的效果和益處主要體現(xiàn)在水泥基復(fù)合材料的寬頻段高效吸波。隨著通訊、電子與計算機(jī)等行業(yè)的快速發(fā)展和軍事電子戰(zhàn)爭的普及，水泥基吸波材料將有更廣闊的應(yīng)用范圍，其需求量也將逐年増加，而吸波性能好、吸波頻帶寬的水泥基復(fù)合吸波材料將具有非常好的應(yīng)用前景。本發(fā)明技術(shù)將碳納米管和精細(xì)橡膠粉復(fù)合應(yīng)用于水泥基材料中，將大幅度提升水泥基材料的電磁波吸收性能，可用于民用和軍事領(lǐng)域?qū)﹄姶挪ㄆ帘挝找筝^高的工程中，具有重大的工程實用價值和顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。
具體實施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實施方式
。實施例I某隱身建筑用砂漿原材料及性能如下水泥Ρ· I 42. 5硅酸鹽水泥，某水泥廠生產(chǎn)，28天抗壓強(qiáng)度52. 5MPa，28天抗折強(qiáng)度 8. 2MPa。細(xì)骨料河砂，細(xì)度模數(shù)為2. 70，系II區(qū)中砂；表觀密度為2630kg/m3，堆積密度為1270kg/m3，緊密密度為1460 kg/m3，含泥量為2. 8%，使用前經(jīng)過烘干，含水率可忽略不計。水自來水。減水劑高效聚羧酸減水劑，減水率35%。多壁碳納米管深圳納米港有限公司生產(chǎn)。直徑20-40納米，長度5-15微米。精細(xì)廢舊橡膠粉粒徑100目。
水泥砂漿板配合比及吸波性能如下
權(quán)利要求
1.一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征在于，該電磁波吸收水泥砂漿板的組分和含量如下1m3水泥砂漿中含有硅酸鹽水泥780-820kg、細(xì)骨料1180_1240kg、水260_300kg、多壁碳納米管4. 68-7. 38kg、廢舊橡膠粉31. 2-98. 4 kg。
2.如權(quán)利要求I所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，所述的水泥P · I 42. 5或P · II 42. 5級的硅酸鹽水泥。
3.如權(quán)利要求I所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，所述的細(xì)骨料河砂，II區(qū)中砂；含泥量小于1%。
4.如權(quán)利要求I所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，所述的多壁碳納米管為管徑20-40納米、長度5-15微米。
5.如權(quán)利要求I所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，所述的廢舊橡膠粉的細(xì)度為80-150目。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，還加入高性能減水劑，高性能減水劑的加入量為6. 2-10. 8kg。
7.如權(quán)利要求6所述的一種電磁波吸收水泥砂漿板，其特征還在于，減水劑的減水率大于18%。
全文摘要
本發(fā)明屬于土木工程水泥砂漿材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電磁波吸收水泥砂漿板配制技術(shù)，其特征是，該電磁波吸收水泥砂漿板的組分和含量如下1m3水泥砂漿中含有硅酸鹽水泥780-820kg，細(xì)骨料1180-1240kg，水260-300kg，高性能減水劑6.2-10.8kg，多壁碳納米管4.68-7.38kg，精細(xì)橡膠粉31.2-98.4 kg。本發(fā)明水泥砂漿板具有良好的電磁波吸收性能，可用于民用和軍事有吸波性能要求的工程中，實用價值高。
文檔編號C04B28/04GK102731042SQ201210212859
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者王寶民 申請人:大連理工大學(xué)