CN108249835A - 一种水泥基吸波材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功能材料制备领域，具体关于一种水泥基吸波材料的制备方法；将0.5‑1.5份的聚丙烯纤维、0.005‑0.02份的三[N,N‑双(三甲基硅烷)胺]镧、0.005‑0.02份的三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酮酸)镝、0.5‑2份的聚酞菁铜、0.05‑0.25份的分散剂、35‑45份的水和四氧化三铁‑开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅拌30‑60min混合均匀后加入100‑110份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束24‑48h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。

Description

一种水泥基吸波材料的制备方法
技术领域
本发明涉及功能材料制备领域，具体关于一种水泥基吸波材料的制备方法。
背景技术
吸波材料是将入射电磁波中含有的能量吸收，并将其转化成其他类型的能量(主要为热能)。一般吸波材料都是由基体和损耗介质(也称为吸波剂)两个部分组合而成的一种复合材料，其中吸波剂利用自身对电磁波的损耗特性将电磁波能量吸收并转化成其他类型的能量，这样就从根本上解决了电磁污染。
CN100418918公开了一种水泥混凝土型吸波材料及其制备方法。所说的水泥混凝土吸波材料，是以水泥混凝土为基材，其特征在于，水泥混凝土中含有无机吸收剂，且分布有气泡。所说水泥混凝土吸波材料是通过分散无机吸收剂、将经分散的吸收剂加入到水泥中搅拌均匀、再加入水泥泡、加入混凝土速凝剂、浇模、脱模等步骤而制得。本发明的水泥混凝土吸波材料造价较低，具有水泥混凝土的相关特性，施工方便，可以加工成吸波填充墙砖、吸波外墙贴砖，或直制模接浇灌。能应用于建筑中的用来吸收环境中的电磁波辐射或用来减少建筑在雷达上的截面。
CN106517915A公开了一种双层水泥基吸波材料的制备方法。双层水泥基吸波材料的制备方法，包括如下步骤：（1）碳纳米管的分散；（2）匹配层和吸波层的制备；（3）双层水泥基吸波材料的制备。本发明以掺有膨胀珍珠岩的水泥基砂浆作为匹配层，以复掺多壁碳纳米管和FP 型铁氧体的水泥基材料作为吸波层，制备双层水泥基吸波材料，方法简单，制成的吸波材料效果好。
CN101747861B公开了一种硅藻土在制备电磁波吸收材料中的应用，还公开了一种低成本的硅藻土水泥基复合吸波材料及其制备方法，所述硅藻土水泥基复合吸波材料，其原料由干物料和水组成，所述干物料包括重量百分比80-90％的水泥和重量百分比10-20％的硅藻土，水与干物料的比值为0.30-0.40；采用硅藻土作为吸波剂，材料来源广泛，价格低廉，并实现了硅藻土高附加值利用的目的；由于硅藻土本身可作为水泥混凝土材料的矿物掺合料，因此采用硅藻土对水泥基材料的物理力学性能没有不利影响；本发明的水泥基复合吸波材料的制备方法工艺简单，施工方便，与普通水泥混凝土材料相比没有区别，不需要特殊设备，便于推广应用。
以上专利及公知技术生产的水泥基对电磁波的损耗能力普遍不足。不能满足民用吸波材料的反射率要求低于-5dB，军用则要求低于-7dB的要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种水泥基吸波材料的制备方法。本发明的所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
先将0.5-1.5份的聚丙烯纤维、0.005-0.02份的三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧、0.005-0.02份的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝、0. 5-2份的聚酞菁铜、0.05-0.25份的分散剂、35-45份的水和四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅拌30-60min混合均匀后加入100-110份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束24-48h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。
所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料按照以下技术方案制备：
按照质量分数，在反应釜中加入24-36份的开孔膨胀珍珠岩高速搅拌分散于200-400份的水中，然后称取24-37份的三氯化铁、36-58份的氯化亚铁，加入到中反应釜中，在30-35℃下搅拌30-40min溶解，然后后缓慢向反应釜中加入NaOH溶液至溶液pH=11-12；加热升至50-60℃，恒温反应1-2h后向其中加入2-5份的十二烷基硫酸铵，继续反应0.5-1.5h后，自然冷却至室温。然后，过滤出产物进行洗涤至pH值为7。最后，将产物自然风干得到四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料。
所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料的用量为15-23份。
所述的分散剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙或硬脂酸钡。
本发明的产品有以下优点：本发明工艺简单，重复性强，而且使用四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料以及碳纳米管配合作为电磁波吸收剂，使材料具有更强吸收电磁波的能力。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
本发明的所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
先将0.7份的聚丙烯纤维、0.01份的三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧、0.014份的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝、0. 7份的聚酞菁铜、0.17份的分散剂、39份的水和四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅拌50min混合均匀后加入107份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束32h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。
所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料按照以下技术方案制备：
按照质量分数，在反应釜中加入24kg的开孔膨胀珍珠岩高速搅拌分散于200kg的水中，然后称取24kg的三氯化铁、36kg的氯化亚铁，加入到中反应釜中，在30-35℃下搅拌30min溶解，然后后缓慢向反应釜中加入NaOH溶液至溶液pH=12；加热升至50-55℃，恒温反应1h后向其中加入2-kg的十二烷基硫酸铵，继续反应0.5h后，自然冷却至室温。然后，过滤出产物进行洗涤至pH值为7。最后，将产物自然风干得到四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料。样品编号为BN-1。
实施例2
一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
本发明的所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
先将0.5份的聚丙烯纤维、0.005份的三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧、0.005份的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝、0. 5份的聚酞菁铜、0.05份的分散剂、35份的水和四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅拌30min混合均匀后加入100份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束24h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。
所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料按照以下技术方案制备：
按照质量分数，在反应釜中加入36kg的开孔膨胀珍珠岩高速搅拌分散于400kg的水中，然后称取37kg的三氯化铁、58kg的氯化亚铁，加入到中反应釜中，在30-35℃下搅拌40min溶解，然后后缓慢向反应釜中加入NaOH溶液至溶液pH=12；加热升至55-60℃，恒温反应2h后向其中加入5kg的十二烷基硫酸铵，继续反应1.5h后，自然冷却至室温。然后，过滤出产物进行洗涤至pH值为7。最后，将产物自然风干得到四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料。样品编号BN-2。
实施例3
一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
本发明的所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
先将1.5份的聚丙烯纤维、0.02份的三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧、0.02份的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝、2份的聚酞菁铜、0.25份的分散剂、45份的水和四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅拌60min混合均匀后加入110份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束48h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。
所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料按照以下技术方案制备：
按照质量分数，在反应釜中加入30kg的开孔膨胀珍珠岩高速搅拌分散于300kg的水中，然后称取30kg的三氯化铁、37kg的氯化亚铁，加入到中反应釜中，在30-35℃下搅拌40min溶解，然后后缓慢向反应釜中加入NaOH溶液至溶液pH=11；加热升至50-55℃，恒温反应2h后向其中加入5kg的十二烷基硫酸铵，继续反应1.5h后，自然冷却至室温。然后，过滤出产物进行洗涤至pH值为7。最后，将产物自然风干得到四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料。样品编号BN-3。
对比例1
不加聚丙烯纤维，其它同实施例1，所得到的样品编号BN-4。
对比例2
不加三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧，其它同实施例1，所得到的样品编号BN-5。
对比例3
不加碳三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝，其它同实施例1，所得到的样品编号BN-6。
对比例4
不加四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料，其它同实施例1，其它同实施例1，所得到的样品编号BN-7。
对比例5
不加聚酞菁铜，所得到的样品编号BN-8。
实施例4
样品的吸波性能测定
吸波材料的吸波性能采用弓形反射法在无回波暗室中测试，所用设备为Agilen系列矢量网络分析仪(集成信号源，动态范围95 dB)，测试频率为12 GHz。吸波性能用反射衰减R来表示。
表：不同工艺做出的试验样品的反射衰减值比较

Claims (4)

1.一种水泥基吸波材料的制备方法，按照质量份数其技术方案如下：
将0.5-1.5份的聚丙烯纤维、0.005-0.02份的三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]镧、0.005-0.02份的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镝、0. 5-2份的聚酞菁铜、0.05-0.25份的分散剂、35-45份的水和四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料加入到搅拌釜中，高速搅30-60min混合均匀后加入100-110份的水泥，然后搅拌均匀，并水泥砂浆倒入到模具中，并震实至设计厚度，成型结束24-48h之后拆掉模具，即可得到一种水泥基吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料按照以下技术方案制备：
按照质量分数，在反应釜中加入24-36份的开孔膨胀珍珠岩高速搅拌分散于200-400份的水中，然后称取24-37份的三氯化铁、36-58份的氯化亚铁，加入到中反应釜中，在30-35℃下搅拌30-40min溶解，然后后缓慢向反应釜中加入NaOH溶液至溶液pH=11-12；加热升至50-60℃，恒温反应1-2h后向其中加入2-5份的十二烷基硫酸铵，继续反应0.5-1.5h后，自然冷却至室温，然后，过滤出产物进行洗涤至pH值为7，最后，将产物自然风干得到四氧化三铁-开孔膨胀珍珠岩复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的碳纳米管的直径为50-100nm。
4.根据权利要求1所述的一种水泥基吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙或硬脂酸钡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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