[發明專利]一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410508026.7
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104291755A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張秀芝;張國棟;周宗輝;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 賈波

技術領域

本發明屬于電磁學和材料科學的交叉技術領域，具體涉及一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料及其制備方法。

背景技術

隨著電子技術的不斷發展，越來越多的電子設備被廣泛的應用于各個領域。然而，這些科學技術在推動社會進步的同時，也使得人們不得不面對電磁輻射污染帶來的危害。人體時時處處處于一定能量電磁波輻射環境中，當其頻率超過10⁵HZ以上時就對人體有害。電磁波輻射源的輸出功率越大，輻射強度越大，波長越短，頻率越高，距離越近，接觸時間越長，環境溫度越高，濕度越大，空氣越不流通，則對環境污染程度越大，并且女性和兒童受危害更嚴重。目前，電磁輻射污染已經成為繼大氣污染、水質污染和噪音污染之后成為社會第四大污染，尤其是高頻電磁輻射對人體產生了巨大的危害。因此改善環境中的電磁輻射污染顯得極為重要。

現有技術中人們常通過在建筑材料中添加吸波材料制成建筑用吸波材料來改善環境中的電磁輻射污染，最常用的就是在水泥中添加吸波物質制備水泥基吸波材料，中國專利CN103880465A公開了一種硅質高強多孔水泥基吸波材料，其中添加了粉煤灰和礦渣作為吸波材料，但是制備的水泥基吸波材料通常只在6-18GHZ的超高頻范圍內有較好的吸波性能，而在極高頻范圍內（30-300GHZ）無有效吸波性能。

另一方面，我國現有8000多個國營礦山和11萬多個鄉鎮集體礦山，堆存的尾礦量近50億噸，年排出的尾礦量高達5億噸以上，其中鐵礦山年排放量達1.5?億噸，占入選鐵礦石量的60%左右。鐵尾礦的綜合治理和開發利用是我們面臨的重大課題。鐵尾礦經破碎后，得到不同粒徑大小的顆粒，滿足建筑用砂的要求，可以全部或部分取代天然砂做為水泥基材料的細集料，所以，利用鐵尾礦作為吸波劑不僅能有效降低水泥基吸波材料的成本，提高吸波性能，還能提高鐵尾礦的利用率，具有重要的經濟和社會意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決水泥基吸波材料成本高、極高頻范圍內無吸收以及有效利用尾礦資源方面的問題，提供了一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料。該材料顯著提高了鐵尾礦的利用率，大大地減少了吸波材料的成本，同時吸波效果也明顯提高。本發明制得的產品不僅在對超高頻范圍內的電磁波有顯著吸收，對在極高頻范圍內的電磁波也具有有效吸收，大大減少了極高頻電磁波對環境和人身的危害。

本發明的另一目的在于提供了一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料的制備方法。

本發明采用以下技術方案：

一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料，它由干粉料、骨料和外摻料制備而成，其特征在于，所述干粉料為普通硅酸鹽水泥、硅灰，所述骨料為石英砂、鐵尾礦，所述外摻料為減水劑、引氣劑劑和水；各原料的配比為：普通硅酸鹽水泥與硅灰、石英砂、鐵尾礦、減水劑、引氣劑、水的重量比為440-500:20-60:?0-1350:200-1350:0.5-3:0.015-0.09:

250。

作為本發明的一種優選，所述各原料的配比為：普通硅酸鹽水泥與硅灰、石英砂、鐵尾礦、減水劑、引氣劑、水的重量比為440-460:40-60:?300-1350:400-1200:1.5-3:0.05-0.09:250。

作為本發明的又一種優選，所述各原料的配比為：普通硅酸鹽水泥與硅灰、石英砂、鐵尾礦、減水劑、引氣劑、水的重量比為440:60:1350:1200:2:0.07:250。

所述的減水劑為液態聚羧酸高效減水劑。

所述的引氣劑為粉末狀三萜皂苷。

所述的普通硅酸鹽水泥的強度等級為42.5MPa或52.5MPa。

所述的石英砂中SiO₂含量大于96%。

一種摻加鐵尾礦的水泥基吸波材料的制備方法，它包括如下步驟：

1)?按各原料的配比選取普通硅酸鹽水泥、硅灰、石英砂、鐵尾礦、減水劑、引氣劑和水，備用；

2)?將所需用量的水泥和硅灰混合攪拌均勻得混合干料1；

3）將所需用量的石英砂和鐵尾礦混合攪拌均勻得混合干料2；

4)?將所需用量的減水劑、引氣劑加入水中，攪拌均勻得混合液；

5）向上述制得的混合液中加入混合干料1并攪拌，攪拌30s后將混合干料2加入其中，繼續攪拌至混合均勻；

6)?將步驟5）所得的混合料倒入160mm×160mm×15mm鋼模中，振動成型；

7)?成型1d?后拆模，在溫度為20±2℃，相對濕度在90%-95%的條件下進行養護，養護時間為28?天。