[發明專利]一種電磁波透射復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811007078.0
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN108975836B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 趙若紅;梅超;徐安;傅繼陽;劉愛榮;吳玖榮
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B38/10;C04B111/40
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發明公開了一種電磁波透射復合材料及其制備方法和應用，所述電磁波透射復合材料以粉煤灰和礦渣作為被激發材料，與堿激發劑反應生成膠凝材料，并加入了經本發明改性處理的改性發泡聚苯乙烯顆粒、穩泡劑和發泡劑。本發明的電磁波透射復合材料為多孔結構，不僅具有很高的電磁波透射率，電磁波透射性能優異，還具有很好的力學性能，抗壓強度高、抗凍性和抗腐蝕性好，不易坍塌，孔隙率穩定，制備成本低，環保無污染，在建筑吸波材料中具有很好的應用前景。以本發明的電磁波透射復合材料制備吸波材料表面的電磁波透射層，能有效改善吸波材料表面的阻抗特性，讓更多的電磁波入射到吸波材料的內部，降低吸波材料表面對電磁波的反射率。

技術領域

本發明涉及一種復合材料，尤其涉及一種電磁波透射復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著信息社會的飛速發展和電子機器的廣泛使用，城市人居空間電磁輻射密度越來越大。電子產品和技術在給人們帶來巨大便利的同時，也帶來了危害。研究表明，長期在電磁輻射條件下工作生活，會對人們的身心健康造成危害。另外，電磁輻射會對電子機器產生干擾，使電子機器出現誤動，影響機器的正常工作，甚至出現嚴重事故和危害，也會影響廣播、電視的接收，產生信息泄露，出現嚴重的信息安全問題。因此，在某些建筑結構中，為防止外來電磁波的干擾，保證科學實驗的準確性和工業產品的質量，同時也為防止室內電磁波的外泄被截而造成失密，這就需要對建筑物進行電磁吸波設計。

電磁吸波材料能夠吸收投射到它表面的電磁波能量，并通過材料的損耗轉變成熱能等其它形式的能量。而現有的電磁吸波材料大多由于強度較低，無法直接用于建筑結構的構造。為此，有人開始研究向水泥基中添加電磁吸波物質，通過結合水泥基良好的力學性能和吸波物質的電磁損耗功能來滿足建設工程的需求。但是，由于水泥基本身結構致密，導致大部分電磁波在材料表面就已經被反射掉，如此，不僅會造成建筑物對電磁波的吸收率低，還會造成被反射的電磁波向空間散射的二次污染。因此，為使更多的電磁波入射到材料的內部，在整個吸波結構的表面設置電磁波透射層就顯得尤為重要。目前，大多數的做法是通過直接向水泥基的普通混凝土中加入一些孔隙率高的材料，或者是直接增加水泥基材料本身的孔隙率來作為電磁波透射層，以改善材料表面與自由空間的阻抗匹配，降低電磁波的反射率。但是這種做法做出來的混凝土電磁波透射層在相關的力學性能方面卻無法滿足工程的需要，如抗壓強度低，早期易塌模，無法保證內部孔隙率等，這就限制了水泥基透波材料在實際建筑結構中的應用。

堿激發膠凝材料是以強堿為激發劑，以水淬高爐礦渣、粉煤灰等為被激發材料反應生成的一種膠凝材料，其生產成本極低，原材料采用了礦渣、粉煤灰等工業廢棄料，還減少了普通水泥基混凝土中水泥熟料生產時大量的碳排放對環境造成的傷害，是近年來新發展起來的一種環境友好型建筑材料。堿激發膠凝材料因具有強度高、水化熱低、快硬性好、抗腐蝕性好、抗凍性好和護筋性好等諸多優異性能，且其生產工藝簡單、投資少、能耗低、污染小、礦渣等工業廢棄料利用率高，目前已成為建筑材料領域研究的熱點。本發明以堿激發膠凝材料作為基底材料，并融入經改性的發泡聚苯乙烯，制得具有優異的電磁透射功能和滿足建筑工程需要的力學性能的電磁波透射復合材料，以該復合材料制得的電磁波透射層具有很高的電磁透射率，且早期強度高，不易坍塌，孔隙率穩定，克服了水泥基透波材料的缺點，在建筑用吸波材料領域具有很好的發展和應用前景。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種電磁波透射復合材料及其制備方法。

為解決其技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種電磁波透射復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將碳酸氫鈉加入環氧樹脂膠中，混合均勻，得到混合物A；

(2)將硅烷偶聯劑加入所述混合物A中，混合均勻，然后加入發泡聚苯乙烯顆粒，混合均勻，待發泡聚苯乙烯顆粒的表面完全被濕潤后，加入堿激發礦渣膠凝材料，混合均勻，得到混合物B；