[發明專利]寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011600840.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112645659A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 解帥;冀志江;王靜;陳繼浩;曹延鑫;張琎珺;劉蕊蕊
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 霍紅艷;劉鐵生

本發明是關于一種寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料及其制備方法和應用，所述寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料按照質量百分比計，包括：水泥40％～45％；鋼纖維3％～30％；石墨10％～15％；金屬粉0％～20％；納米碳黑0.1％～3％；砂子10％～40％；分散劑0.01％～0.3％；消泡劑0.01％～0.1％，余量為水；所述水與水泥的質量比為0.3～0.5％。所述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料的電磁波屏蔽范圍為100MHz～40GHz，屏蔽效能為20～75dB，并具有較高的抗壓強度和抗折強度。本發明提供的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，電磁屏蔽頻段寬，屏蔽效果好，力學強度高，能夠滿足大多數電磁屏蔽工程實際需求，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及電磁屏蔽材料領域，特別是涉及一種寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科學技術的快速發展，以及電子、電氣設備在通信、工業、科研、醫療、廣播等領域的廣泛應用，電磁輻射已成為一種具有巨大潛在危害的新型污染。電磁輻射污染不僅對人類身體健康造成一定程度的傷害，還會影響精密電子儀器正常運行、造成信息泄露等。電磁屏蔽水泥基材料是有效解決電磁輻射污染的功能材料，隨著電磁輻射污染的加劇，對其需求量逐年增加。現有電磁波屏蔽水泥基材料的適用頻段窄，對于復雜電磁輻射污染的治理難以實現全頻段的覆蓋。因此，開發寬頻段的電磁波屏蔽水泥基材料意義重大。

有現有技術公開了一種水泥基電磁屏蔽材料及其生產方法，材料由3.0-6.5體積％的鎳纖維和97.0-93.5體積％的水泥、水泥砂漿或混凝土組成，該材料的力學性能有所增強，但是有效屏蔽波段為100KHz-1.5GHz。又有現有技術公開了電磁屏蔽水泥板及其半干法制備工藝，該水泥板由物料A和溶液B組成，按重量份計，物料A包括：水泥5～70份、玻璃纖維5～10份、硅灰3～7份、粉煤灰5～15份、聚乙烯吡咯烷酮0.3～1.5份；溶液B包括：水90～98份、硅烷偶聯劑1～6份、四氧化三鐵改性氧化石墨烯0.05～0.15份；該材料的有效屏蔽頻段為100MHz-1GHz。應用頻段窄仍是目前水泥基屏蔽材料存在的主要問題。此外，還要保證大摻量導電填料不會造成水泥基材料力學性能及施工性能的明顯降低，以滿足應用需求。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料及其制備方法和應用，所要解決的技術問題是在保證水泥基材料力學強度和施工性能的基礎上，拓寬其電磁波屏蔽有效頻段，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，按照質量百分比計，其包括：

水泥40％～45％；鋼纖維3％～30％；石墨10％～15％；金屬粉0％～20％；納米碳黑0.1％～3％；砂子10％～40％；分散劑0.01％～0.3％；消泡劑0.01％～0.1％，所述水與水泥的質量比為0.3～0.5。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的水泥為強度等級大于42.5的硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的鋼纖維長度為3～8mm，直徑為0.2～0.5mm。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的石墨為片狀或粒狀或蠕蟲狀形貌，粒度為200～500μm。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的納米碳黑粒徑為30～100nm。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的金屬粉為鐵粉或不銹鋼粉，金屬粉粒徑小于300目。

進一步的，前述的寬頻段電磁波屏蔽水泥基復合材料，其中所述的砂子為粒徑在0.5～0.8mm的河砂。