[發明專利]一種水泥基電磁顯影復合材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201910804490.3
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110451893B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 霍宇翔;張健松;賴侯潤;程卓爾;巨能攀;馬永紅;姜杰
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;G01S13/88
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 何佩英

本發明涉及一種水泥基電磁顯影復合材料、制備方法及其應用，屬于工程物探、檢測領域。所述水泥基電磁顯影復合材料，按重量份數計，由水泥100份、納米石墨烯0.4?0.6份、納米Fe₃0₄粉末0.4?0.6份和石墨烯分散劑0.1?0.5份組成。本發明還公開上述水泥基電磁顯影復合材料的制備方法及其應用。本發明的復合材料具有高介電常數的特點，其能夠對地下介電常數相近的地質介質產生顯影作用，增強界面的反射效果，增加探地雷達的探測深度和精度。

技術領域

本發明屬于工程物探、檢測領域，特別涉及一種水泥基電磁顯影復合材料、制備方法及其應用。

背景技術

通過探地雷達進行工程物探、工程質量檢測中是一種重要的探測方式，探地雷達的探測步驟一般是，首先探地雷達利用發射天線發射頻率范圍介于1MHz-10GHz的高頻短脈沖電磁波，其后當電磁波遇到地層內相對介電常數不同的介質后，電磁波在介質表面會產生折射與反射，其后探地雷達的接收天線接收到的反射波信號進行分析，便能夠對探測目標的深度，介質的性質及結構進行描述。

在探測過程中，地層內不同介質的介電常數是影響探測效果的關鍵因素，目前，地層內的介質，例如巖石/混凝土界面，介電常數十分相近，導致探地雷達的探測深度和探測精度不足，探測效果不佳。因此，如何提高探測效果，是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明為了解決上述背景技術中的技術問題，提供一種水泥基電磁顯影復合材料，其能夠克服目前探測深度和探測精度不足，探測效果不佳的技術問題，介電常數高，顯影效果好。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種水泥基電磁顯影復合材料，按重量份數計，由水泥100份、納米石墨烯0.4-0.6份、納米Fe₃0₄粉末0.4-0.6份和石墨烯分散劑0.1-0.5份組成。

本發明的原理是：

本發明以水泥為基體，以納米石墨烯和納米Fe₃0₄粉末為填充劑。其中，納米Fe₃0₄粉末作為高導電性的電荷載體的快速傳輸通道，能夠形成獨特的網絡反射結構，可以使水泥具有更加優良的電磁效能；石墨烯是一種理想的電磁材料，硬度和厚度適宜，具有優異的導熱性、導電性和磁性；石墨烯分散劑能迅速降低漿料的粘度，增加分散性、流動性，防止石墨烯團聚返粗。本發明配方得到的水泥基電磁顯影復合材料滲透效果好，且增強界面的反射效果，介電常數高。

本發明的有益效果是：本發明通過在水泥中加入納米石墨烯、納米Fe₃0₄粉末和分散劑，得到一種水泥基電磁顯影復合材料。現有技術的普通水泥漿料的相對介電常數為7.02-7.12，而本發明得到的水泥基電磁顯影復合材料的相對介電常數為8.46-8.58，遠遠高于現有技術的普通水泥漿料的相對介電常數，能夠對地下介電常數相近的地質介質產生顯影作用，增強界面的反射效果，增加探地雷達的探測深度和精度。

作為優選，所述石墨烯分散劑為水性石墨烯分散劑。

通過加入石墨烯分散劑能迅速降低漿料的粘度，增加分散性、流動性，提高分散后漿料粘度穩定性，分散均勻，防止石墨烯團聚返粗。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述水泥基電磁顯影復合材料，按重量份數計，由水泥100份、納米石墨烯0.5份、納米Fe₃0₄粉末0.5份和分散劑0.2份組成。

采用上述進一步方案的有益效果是在石墨烯和納米Fe₃0₄粉末均為0.5重量份時，介電常數值提高效果穩定。

進一步，所述水泥為硅酸鹽水泥，水灰比為0.4-0.6。