[發(fā)明專利]一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310349097.6
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116354658A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊元意;方婉霞;楊婷婷;李才英;鄧淦;白草原;雷證寰;劉洪武
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B38/02;C04B111/40
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1.一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板，包括上層泡沫基頂和下層泡沫基底，其特征在于，所述上層泡沫基頂和下層泡沫基底由含有電磁吸波能力的原料組分制成，所述上層泡沫基頂為角錐陣列結(jié)構(gòu)，所述全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板厚度為20～50mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板，其特征在于，上層泡沫基頂孔隙大小為1～2mm，下層泡沫基底孔隙大小為0.1～0.5mm；所述上層泡沫基頂和下層泡沫基底的水泥基泡沫材料中均填充有電阻損耗型納米吸波劑，其中上層泡沫基頂為鐵氧體、二氧化錳、磁性納米金屬顆粒中的至少一種作為磁損耗吸波劑，下層泡沫基底以多壁碳納米管、導(dǎo)電炭黑、石墨烯中的至少一種為介電損耗吸波劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板，其特征在于，所述角錐陣列結(jié)構(gòu)的角錐與下層泡沫基底的總厚度為20～50mm，角錐頂角角度α為30°～70°，基底厚度h為10～40mm，角錐列間距b為0～8mm，電磁波入射角θ為0°～80°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板，其特征在于，所述全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板材料下層泡沫基頂介電常數(shù)實部值為3.0～4.0，介電常數(shù)虛部值為0.48～0.55，特性阻抗范圍在160～260Ω，導(dǎo)熱系數(shù)值為0.15～0.5W/(m·K)，所述全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板材料上層泡沫基底磁導(dǎo)率實部值為3.2～3.6，磁導(dǎo)率虛部值為0.5～0.6。

5.一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.分別按重量份進(jìn)行含有超材料的原料組分和水泥基原料組分的備用；

S2.將含有介電損耗吸波劑的各原料組分按步驟進(jìn)行混合攪拌得到混合漿體；

S3.將S2中得到的混合漿體進(jìn)行倒入模具成型；

S4.將含有磁損耗吸波劑的各原料組分按步驟進(jìn)行混合攪拌得到混合漿體；

S5.將S4得到的混合漿體倒入S3中進(jìn)行成型得到固體物料；

S6.將S5中得到的固體物料進(jìn)行機械雕刻加工。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫板的制備方法，其特征在于，在所述的S1步驟中，含有超材料的原料組分按重量份為：3400-3700份去離子水，15-25份減水劑，10-30份多壁碳納米管、導(dǎo)電炭黑、石墨烯中的至少一種，10-30份空心玻璃微珠、根據(jù)需要加入鐵氧體、二氧化錳、磁性納米金屬顆粒中的至少一種或者不加，水泥基原料組分按重量份為20-40份速凝劑，30-50份穩(wěn)泡劑，6000-7000份水泥，200-300份雙氧水。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫板的制備方法，其特征在于，在所述的S2步驟中，包括以下步驟：

S21.在去離子水中加入減水劑，再加入多壁碳納米管、導(dǎo)電炭黑、石墨烯中的至少一種，得到第一混合漿體；

S22.將第一混合漿體進(jìn)行超聲處理，得到第二混合漿體；

S23.將速凝劑、穩(wěn)泡劑、硅酸鹽水泥、空心玻璃微珠與第二混合漿體混合攪拌，得到第三混合漿體；

S24.將第三混合漿體中加入雙氧水進(jìn)行攪拌，得到第四混合漿體。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫板的制備方法，其特征在于，在所述的S4步驟中，包括以下步驟：

S41.在去離子水中加入減水劑，再加入鐵氧體、二氧化錳、磁性納米金屬顆粒中的至少一種，得到第一混合漿體；

S42.將第一混合漿體進(jìn)行超聲處理，得到第二混合漿體；

S43.將速凝劑、穩(wěn)泡劑、硅酸鹽水泥、空心玻璃微珠與第二混合漿體混合攪拌，得到第三混合漿體；

S44.將第三混合漿體中加入雙氧水進(jìn)行攪拌，得到第四混合漿體。

9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種全介質(zhì)周期陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫板的制備方法，其特征在于，在所述的S6步驟中，將固體物料用CNC精雕機，按所述上層泡沫基頂?shù)慕清F結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行機械精雕，即得到所述全介質(zhì)陣列結(jié)構(gòu)水泥基泡沫吸波板。