[發(fā)明專(zhuān)利]具有電磁波吸收功能的浮石混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210119127.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102627436A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹明莉;呂興軍;李妍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/04
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/04;C04B14/14
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑吸波材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有電磁波吸收功能的浮石混凝土材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著電磁污染的不斷加劇以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，吸收微波建筑材料越來(lái)越受到人們的重視。目前，其應(yīng)用已涉及電磁兼容、計(jì)算機(jī)安全、防電磁輻射和軍事等許多領(lǐng)域。吸波建筑材料主要有復(fù)合吸波建筑材料、吸波建筑涂層和吸波瓦、吸波墻面磚等。

建筑吸波材料的發(fā)展取決于吸波劑的研發(fā)，目前所采用的吸波劑主要仍是炭精粉、石墨、碳化硅、鈦酸鋇、鐵氧體、陶瓷材料、納米材料等。如公開(kāi)號(hào)為CN?1862709A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的一種電磁波吸波材料，由重量百分比為20-60％的N13AL.1-6％的納米氧化欽、3-10％納米氧化硅和余量的不飽和聚醋組成；諸如此類(lèi)的鐵氧體、陶瓷材料、納米材料的吸波材料價(jià)格昂貴，由于建筑領(lǐng)域?qū)Σ牧系挠昧烤薮螅虼藭?huì)極大的提高成本，目前并不能推廣運(yùn)用；又如公開(kāi)號(hào)為CN1974468A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的一種水泥混凝土吸波材料，以水泥混凝土為基材，其中分布有氣泡和乙炔碳黑或石墨，這種吸波材料中的氣泡和乙炔碳黑或石墨會(huì)對(duì)建筑材料本身的強(qiáng)度等性能造成影響。

本領(lǐng)域已有的代表性技術(shù)文獻(xiàn)包括：

中國(guó)專(zhuān)利，“水泥混凝土吸波材料及其制備方法”，專(zhuān)利號(hào)：200610098349.9；該發(fā)明提出一種水泥混凝土型吸波材料及其制備方法。是以水泥混凝土為基材，并且混凝土中分布有氣泡。通過(guò)分散無(wú)機(jī)吸收劑、將經(jīng)分散的吸收劑加入到水泥中攪拌均勻、再加入水泥泡、加入混凝土速凝劑、澆模、脫模等步驟而制得，施工方便的一種水泥混凝土吸波材料。中國(guó)專(zhuān)利，“一種高鐵磨細(xì)鋼渣輕質(zhì)高韌性吸波混凝土及其制備方法”專(zhuān)利號(hào)：2010102669520；該發(fā)明提出了一種吸波混凝土及其制備方法。這種混凝土由硅酸鹽水泥、粉煤灰和高鐵磨細(xì)鋼渣、陶砂和高效減水劑、玄武巖纖維和水制備而成，各原料的配比(kg/m³)為：硅酸鹽水泥：110～300，粉煤灰：80～120，高鐵磨細(xì)鋼渣：70～140，陶砂：600～1500，高效減水劑：3.0～4.5，玄武巖纖維30～50，水：150～180。無(wú)論是這兩種發(fā)明所列還是其他吸波混凝土，其所提供的吸波混凝土都存在制作工藝復(fù)雜、所制成的混凝土體積密度大，電磁波吸收頻段窄等不足。

作為建筑用材料，吸波建筑材料具有使用量大的特點(diǎn)，因此必然要求成本低。現(xiàn)有的吸波材料都存在價(jià)格高，質(zhì)量大，而且吸波劑對(duì)水泥基材料本身性能也有不利影響。

浮石混凝土是輕骨料浮石混凝土，其吸收電磁波的特性通過(guò)兩方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：一方面，使用吸收劑炭黑來(lái)調(diào)節(jié)浮石混凝土中水泥石的介電常數(shù)，使其與空氣阻抗匹配，可以吸收一部分電磁波。另一方面，當(dāng)電磁波入射到浮石骨料上時(shí)，由于浮石骨料的多孔性，一部分電磁波入射到浮石骨料的孔當(dāng)中，在孔壁上進(jìn)行多次的反射與散射，使得入射的電磁波被吸收。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)、廉價(jià)的浮石混凝土吸波材料，可廣泛用于各種長(zhǎng)期處于電磁波輻射環(huán)境的軍用和民用建筑。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有電磁波吸收功能的浮石混凝土，是以浮石為混凝土粗骨料制成的浮石混凝土，其特征在于，包括干物料和水，干物料包括水泥、浮石骨料、砂、吸波劑，天然浮石作為浮石骨料。水泥、水、砂、浮石骨料、吸波劑的重量比為1∶0.40～0.50∶1.50～2.00∶0.50～1.00∶0.01～0.02，最佳重量比為1∶0.43∶1.60∶0.98∶0.01。

進(jìn)一步特征，所述的吸波劑可以為炭黑、羥基鐵或具有相似特征的吸波劑。

進(jìn)一步特征，浮石骨料的孔隙率在70％以上，孔徑分布在7μm-140μm之間，浮石自身抗壓強(qiáng)度大于4MPa。

進(jìn)一步特征，所述的水泥可采用通用硅酸鹽水泥。

進(jìn)一步特征，上述的浮石混凝土還包括減水劑，所述的減水劑為粉劑、水劑的萘系高效減水劑，或粉劑、水劑的聚羧酸系高效減水劑。

本發(fā)明的浮石混凝土吸波材料的制備方法包括以下步驟：

(1)將吸波劑加入到水泥中；

(2)將砂加入攪拌機(jī)和水泥、吸波劑一起加攪拌；

(3)浮石骨料吸水飽和后加入攪拌機(jī)中一起攪拌；

(4)加入水混合；

(5)澆模：將攪拌均勻好后的物料注入模具，成型；

(6)脫模：脫模成為最終形狀的吸波浮石混凝土產(chǎn)品。