一种电磁屏蔽砂浆

专利2025-01-13  48



1.本发明涉及建筑材料领域,具体为一种电磁屏蔽砂浆。


背景技术:

2.电磁波被广泛应用于无线通信、医疗设备、家用电器和军事装备等领域,电磁波给日常生活带来便利的同时,无处不在的电磁辐射却和精密设备、人体健康、信息传输和军事安全的需求相对立,如人们家中同时使用的电器设备过多,往往会出现手机信号变差的情况,这就是不同设备间发出的电磁波互相干扰的情况。因此,迫切需要有效的电磁波防护措施。
3.随着纳米材料技术的高速发展,纳米材料在砂浆和混凝土等建筑材料领域的应用研究越来越广泛,通过向砂浆或混凝土中掺入各种纳米材料,不但可以获得更出色的力学性能,还能获得诸如电磁波吸收等特殊性能。纳米四氧化三铁和微米四氧化三铁具有磁性大,强度高的特点,非常适合用于作为水泥砂浆和混凝土的填充料,不但可以减少河砂的使用量,还可以使砂浆获得更高的强度和更好的电磁波吸收性能,为此我们提出了一种电磁屏蔽砂浆。


技术实现要素:

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足,本发明提供一种电磁屏蔽砂浆,通过合理调整材料及配比,以解决上述的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述所述目的,本发明提供如下技术方案:
8.一种电磁屏蔽砂浆,其由以下材料制备而成:胶凝材料、水、河砂、纳米四氧化三铁、微米四氧化三铁以及聚羧酸高效减水剂,按照以下配比:胶凝材料831.79kg/m3、水340.47kg/m3、河砂 987.24kg/m3、纳米四氧化三铁19.90kg/m3、微米四氧化三铁49.75kg/m3以及聚羧酸高效减水剂 0.90kg/m3。
9.优选的,所述胶凝材料为水泥;优选的,所述水泥为硅酸盐水泥。
10.优选的,所述纳米四氧化三铁纯度为99%以上,粒径为50-200nm。
11.优选的,所述微米四氧化三铁纯度为97%以上,粒径为150μm及以下。
12.优选的,所述聚羧酸高效减水剂含固量为20%。
13.优选的,所述聚羧酸高效减水剂剂量为水泥、纳米四氧化三铁和微米四氧化三铁质量总和百分比的0.1%。
14.(三)有益效果
15.与现有技术相比,本发明提供的电磁屏蔽砂浆,具备以下有益效果:
16.1、该电磁屏蔽砂浆,通过往砂浆中加入纳米四氧化三铁,微米四氧化三铁和高效减水剂从而制备得到的。四氧化三铁属于立方晶系,尖晶石结构,具有亚铁磁性,矫顽力大,
高饱和磁化强度的特点。材料本身强度高,适合作为水泥基材料的骨料,且电磁波吸收性能好、吸收频段宽。同时,聚羧酸高效减水剂具有很强的减水特性,且能充分地分散微细颗粒,使得微细颗粒很好地填充砂浆的孔隙,这样既能有效地减少水的用量又能提高砂浆的强度。
17.2、该电磁屏蔽砂浆,与普通的砂浆相比,砂浆的坍落度提高了3.57%;28天立方体抗压强度达到了58.6mpa,提高了20.53%;对电磁波的最大吸收峰值为-45.6db,提高了42.38%;反射率低于-10 db的频带带宽为11.16ghz,提高了404.98%。
附图说明
18.图1为本发明实施例制备得到的电磁屏蔽板产品外形的照片;
19.图2为本发明实施例电磁波吸收性能试验结果的图片。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
21.实施例
22.请参阅图1-2,本发明实施例提供的电磁屏蔽砂浆,采用以下材料进行制备:
23.水泥:石井牌42.5r的普通硅酸盐水泥,水泥强度等级为42.5,比重3.11。
24.河砂:采用产自珠江的河砂,经标准筛筛分后取1.18mm及以下粒径,比重为2.58,测得含水率为0.31%,吸水率为1.10%。
25.纳米四氧化三铁:购自麦克林生化科技有限公司,形态为黑色干粉,纯度为99%,比重为5.00,颗粒为球形,粒径为50~200nm。
26.微米四氧化三铁:购自清河县鑫盾金属材料有限公司,形态为黑色干粉,纯度为97%,比重为4.80,粒径约为150μm。
27.聚羧酸高效减水剂:采用巴斯夫公司生产的第三代聚羧酸高效减水剂,比重为1.03,含固量为 20%。
28.表1对比例与实施例配料表及其性能数据
[0029][0030]
表2对比例与实施例力学和电磁波吸收性能数据
[0031][0032]
对比例为只使用水泥为胶凝材料的普通砂浆,实施例为掺有纳米四氧化三铁、微米四氧化三铁和聚羧酸高效减水剂的砂浆。两组砂浆的水胶比都为0.4,其中实施例的纳米四氧化三铁的掺量为2% (即替换河砂的质量分数为2%),微米四氧化三铁的掺量为5%(即替换河砂的质量分数为5%),聚羧酸高效减水剂的用量为0.1%(即水泥、纳米四氧化三铁和微米四氧化三铁质量总和的0.1%),对比例用“0.4-0-0”表示,实施例用“0.4-5-2”表示。实施例所制得的砂浆试件如图1所示。对比例与实施例所进行的电磁波吸收试验后所得电磁波谱如图2所示。
[0033]
对比例与实施例的结果表明:
[0034]
1.添加纳米四氧化三铁可以提升砂浆的和易性,当纳米四氧化三铁的掺量为2%,微米四氧化三铁掺量为5%时,电磁屏蔽砂浆的坍落度为29mm,提高了3.57%。
[0035]
2.添加纳米四氧化三铁和微米四氧化三铁减少了砂浆内部的孔隙,提高了砂浆的堆积密实度,砂浆的28天立方体抗压强度达到58.60mpa,较对比例提高了20.53%。
[0036]
3.四氧化三铁具有较强磁损耗性能,复掺2%的纳米四氧化三铁和5%的微米四氧化三铁的最大吸收峰值和反射率低于-10db的频带带宽达到最大值,分别为-45.60db和11.16ghz,较对比例分别提高了42.38%和404.98%。
[0037]
需要特别说明的是,在本发明上述说明书及实施例记载的范围内,选择其他的具体组分、配比及工艺制备得到的电磁屏蔽砂浆,均可以达到本发明记载的技术效果,故不再将其一一列出。
[0038]
综上所述,本发明的电磁屏蔽砂浆,在保证力学性能的基础上,能够提高砂浆的流动性,提高立方体28天的抗压强度,提高砂浆对电磁波的吸收峰值和反射率低于-10db的频带带宽,这给建筑结构进行电磁波防护提供一种研究方向。
[0039]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:
1.一种电磁屏蔽砂浆,其特征在于,其由以下材料制备而成:胶凝材料、水、河砂、纳米四氧化三铁、微米四氧化三铁以及聚羧酸高效减水剂,各材料的配比为:胶凝材料831.79kg/m3、水340.47kg/m3、河砂987.24kg/m3、纳米四氧化三铁19.90kg/m3、微米四氧化三铁49.75kg/m3以及聚羧酸高效减水剂0.90kg/m3。2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述胶凝材料为水泥。3.根据权利要求2所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述水泥为硅酸盐水泥。4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述纳米四氧化三铁纯度为99%以上,粒径为50-200nm。5.根据权利要求1所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述微米四氧化三铁纯度为97%以上,粒径为150μm及以下。6.根据权利要求1所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述聚羧酸高效减水剂含固量为20%。7.根据权利要求1所述的电磁屏蔽砂浆,其特征在于:所述聚羧酸高效减水剂剂量为水泥、纳米四氧化三铁和微米四氧化三铁质量总和百分比的0.1%。

技术总结
本发明涉及建筑材料领域,且公开了一种电磁屏蔽砂浆,其由以下材料制备而成:胶凝材料、水、河砂、纳米四氧化三铁、微米四氧化三铁以及聚羧酸高效减水剂,各材料的配比为:胶凝材料831.79kg/m3、水340.47kg/m3、河砂987.24kg/m3、纳米四氧化三铁19.90kg/m3、微米四氧化三铁49.75kg/m3以及聚羧酸高效减水剂0.90kg/m3。本发明与普通的砂浆相比,砂浆的坍落度提高了3.57%;28天立方体抗压强度提高了20.53%;对电磁波的最大吸收峰值为-45.6dB,反射率低于-10dB的频带带宽为11.16GHz,提高了404.98%。提高了404.98%。提高了404.98%。


技术研发人员:李古 黎镛杰 赖祺 谭平
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:2022.06.16
技术公布日:2022/11/1
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