[發明專利]鐵氧體石膏基吸波復合材料及其制備方法有效

申請號：	201010554527.0	申請日：	2010-11-19
公開（公告）號：	CN102086114A	公開（公告）日：	2011-06-08
發明（設計）人：	崔素萍;沈文婷;聶祚仁;毛倩瑾;蘭明章;王子明;王亞麗;李桃安	申請（專利權）人：	北京工業大學
主分類號：	C04B28/14	分類號：	C04B28/14
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摘要：
搜索關鍵詞：	鐵氧體石膏基吸波復合材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種石膏基吸波復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，電子、通訊、計算機與電氣設備等進入家庭，導致城市空間人為電磁能量逐年增長，而廣播電視臺、無線通訊發射站、各類天線、電網、城市交通運輸、個人無線通訊手段以及家用電器等，把人們帶進一個充滿電磁輻射的環境中，因此，具有吸收電磁波功能的建筑材料越來越受人們的重視。

石膏作為三大建筑膠凝材料之一，在自然界中分布比較廣泛，由于它易開采和加工，早在公元前2000年就被應用在埃及金字塔的石材縫隙和灰漿抹面等裝飾上。我國是石膏生產和應用大國，天然石膏礦藏儲量達600多億噸，遍布全國23個省區，石膏儲量居世界之首。同時，采用石膏基凝膠材料制成的建材制品具有許多優異的性能，如質量輕、尺寸穩定、隔熱隔音、保溫防火、能自動調節室內空氣濕度等。因此推廣使用石膏基建材制品，有助于推行我國的建筑節能設計標準和節能建筑的發展。石膏本身的電磁屏蔽效能和吸波性能較低，是一種良好的透波材料，通過在石膏材料中加入一定的吸波劑進行改性制備石膏基吸波復合材料是一種簡單可行的辦法。

WO2004/065322A1公開了屏蔽電磁輻射的電導性石膏基建筑材料。通過添加尺寸小于或等于12μm的石墨顆粒和無定形碳的混合物獲得電導性和屏蔽效應。石墨和無定形碳的混合物的含量是建筑材料總質量的25％-75％。而無定形碳的含量是石墨和無定形碳混合物總質量的10％-95％。無定型碳含有煅燒焦炭和/或灰分，該灰分含有通過有機組分燃燒產生的無定形碳。這些建筑材料的缺點包括大于和至少25％的相對高的石墨/碳含量，以及在材料的制備中需要處理的物質因具有細顆粒結構而產生大量粉塵。并且，由于在它們相對大表面時相對低的質量和它們對水的不良潤濕性能，這些顆粒具有明顯的漂浮傾向和因此產生的建筑材料部分偏析的問題。

WO9962076A1公開了具有30-80μm厚的層的石膏紙板，該層包裹石膏芯，并且除了纖維素纖維之外含有干質量基含量優選為8-15％的、直徑4-10μm、長度2-10mm的碳纖維。這提高了對電磁射線的屏蔽衰減。然而，碳纖維是相對昂貴的，且存在難以分散的缺點。

鐵氧體材料是國內外研究較多而且比較成熟的吸波劑，因其價格低廉，吸波性能較好，其研究與應用一直受到各個國家的重視。鐵氧體在建筑材料中的使用的研究成果主要集中在水泥基吸波復合材料。許衛東等人研究了鐵氧體吸波劑摻入到水泥砂漿中的吸波性能，當鐵氧體摻量為33％(質量分數)、厚度為3mm時，在8～12GHz頻段，最大反射率約-7dB、最小反射率達-15dB，說明鐵氧體摻入的到水泥砂漿中可提高吸波性能。在原理上，如果能夠設計合理的組分配比、材料厚度、材料的電磁參數以及材料的結構，則可以獲得吸波性能良好的鐵氧體石膏基吸波復合材料。但是以石膏為基體，制備鐵氧體石膏基吸波復合材料的研究至今無人報道。

發明內容

本發明提供了一種鐵氧體填充石膏基吸波復合材料的制備方法，填補了石膏基吸波復合材料方面的空白。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：鐵氧體石膏基吸波復合材料，其特征在于，包括干物料和水，所述干物料包括石膏和鐵氧體，其中鐵氧體占干物料的重量百分比為10％-20％，石膏占干物料的重量百分比為80％-90％。

所述干物料中的建筑石膏符合GBT9776-2008規定的技術指標要求。

所述鐵氧體晶型包括尖晶石系鐵氧體和六角晶系鐵氧體；化合物包括錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鈷鋅鐵氧體等。

上述所述鐵氧體石膏基吸波復合材料中還包括減水劑，所述減水劑與干物料的重量比為0.1-1∶100；所述減水劑為多羧酸系和氨基磺酸系高效減水劑。

本發明提供的一種鐵氧體石膏基吸波復合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將干物料干拌均勻，所述干物料包括石膏和鐵氧體，其中鐵氧體占干物料的重量百分比為10％-20％，石膏占干物料的重量百分比為80％-90％。

2)向干拌均勻的干物料中加入水，混合均勻；

3)將步驟2)所得的混合料倒入鋼模中，振動成型；

4)成型2h后拆模，并在20℃-25℃、相對濕度為85％-90％的條件下進行養護，然后烘干，養護時間為28天。

在所述步驟2)中還可加入減水劑。