[發明專利]利用四氧化三鐵和粉煤灰空心微珠復合的水泥基吸波材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710239574.8
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107032703A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 何永佳;崔亞青;呂林女;王發洲;胡曙光
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B41/68;C09K3/00;C04B24/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種利用納米四氧化三鐵和粉煤灰空心微珠復合體為功能組分的水泥基吸波材料及其制備方法。

背景技術

隨著現代通訊技術的發展與電子、電器產品的大規模使用，電磁輻射污染問題日益嚴重，且易引起信息泄密和電子信號受干擾等問題。因此，采取措施使建筑物具有吸波功能具有重大意義。

傳統吸波功能水泥基材料通常是將Fe₃O₄粉等作為吸波組分摻入水泥漿體中制備得到，但存在明顯的技術問題：一是通常這些Fe₃O₄粉的摻量較大，普遍在水泥質量比例15％～30％以上，導致制備的水泥基吸波材料密度大、強度低；二是Fe₃O₄粉在水泥攪拌過程中摻入，分散不均勻，易結團，嚴重影響新拌水泥漿體流動性、施工性和制得的水泥基材料吸波性能。

因此，要提高傳統的摻Fe₃O₄粉吸波功能水泥基材料的使用性能，應當設法降低Fe₃O₄摻量和水泥基吸波復合材料密度、提高其吸波能力、強度和施工性能。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種利用四氧化三鐵和粉煤灰空心微珠復合的水泥基吸波材料及其制備方法。可顯著降低吸波水泥基材料容重，顯著提升水泥基材料吸波性能，使水泥基材料對電磁波具有吸收頻帶寬的特點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：利用四氧化三鐵和粉煤灰空心微珠復合的水泥基吸波材料，其特征在于：由吸收層和匹配層組成，匹配層澆注在吸收層上，吸收層的厚度為20-30mm(厚度最佳為20mm)，匹配層的厚度為10-15mm(厚度最佳為10mm)；

吸收層的制備：

①納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料懸浮液的制備：按納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料：十二烷基苯磺酸鈉：水的質量比為1：0.05-0.1：3-5；將摻量為吸收層的水泥質量3％～7％的納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料加入十二烷基苯磺酸鈉的溶液和水中，在80℃下分散1h；得到分散好的納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料懸浮液；

②吸收層的制備：按水泥：膨脹珍珠巖：石英砂：水：吸波劑＝370kg/m³：13kg/m³：1110gkg/m³：148kg/m³：11.1kg/m³-25.9kg/m³；在攪拌機中加入計量好的水泥，再摻入上述分散好的納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料懸浮液、膨脹珍珠巖、石英砂、水及減水劑，再混合攪拌2～3min，直至形成流動性良好的砂漿；然后倒入模板中，振搗，刮平試樣表面形成20mm厚度的吸收層；

匹配層的制備：按膨脹珍珠巖：水泥：水的配比為91kg/m³：944kg/m³：378kg/m³；在吸收層初凝時，將膨脹珍珠巖、水泥、水混合，得到膨脹珍珠巖水泥漿體，再將膨脹珍珠巖水泥漿體澆注到吸收層上，得到厚度為10mm的匹配層。

上述利用四氧化三鐵和粉煤灰空心微珠復合的水泥基吸波材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)粉煤灰微珠的篩選：將粉煤灰微珠采用水選的方法篩選出漂珠和沉珠，選取漂珠做為負載的載體，得到粉煤灰漂珠，備用；

2)粉煤灰微珠的預處理：將粉煤灰漂珠放入0.5mol/L NaOH溶液中，在60℃溫度下連續攪拌2h后，過濾、干燥，得到粉煤灰空心微珠；

3)納米Fe₃O₄/粉煤灰空心微珠復合材料(或稱復合吸波劑)的制備：