CN110512792B - 具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法，其制备方法包括：将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。本发明方法简单且精度较高，对电磁波吸收强且厚度可调节，可做为建筑构件直接使用，可降低建筑材料的厚度和建筑施工的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料领域，特别是涉及一种具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的快速发展，以及电子、电气设备越来越广泛的应用于通信、工业、科研、医疗以及广播等诸多领域，人类的居住环境和工作环境几乎被电子、电器及通讯设备所包围，这些设备工作时产生的电磁辐射导致空间电磁环境日益恶化。电磁辐射污染已经成为一种存在巨大潜在危害的新型污染。电磁波吸收建筑材料是可以通过能量转化或干涉作用等将电磁能转化为热能的一种功能型建材，可以合理有效地控制建筑空间的电磁辐射背景强度，降低电磁辐射的危害。针对日益严重的电磁污染问题，开发具有频带宽、吸收强、厚度薄的电磁波吸收建筑材料将成为吸波建材研究的主要方向。
水泥基材料是目前建筑中应用最广的材料，水泥基电磁吸收材料研究较早，包括吸波混凝土和吸波砂浆等，大部分通过添加吸波剂同时进行结构设计形成。主要采用的结构设计方法主要有实现阻抗匹配、添加透波材料、频率选择表面等。渐变的表面形状是实现阻抗匹配的方法之一，常用于吸波暗室，最常见的包括角锥形、尖劈型。多层复合是实现阻抗匹配的常用方法，大部分界面是平面的，层数越多匹配的效果越好，吸波性能越好，但成本增大。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新型的具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法，所要解决的技术问题是使其改变入射电磁波的传播路径，改善两层之间的阻抗匹配，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；
在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；
或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的制备透波砂浆层包括：
将所述的吸波砂浆层以模型框架包围，浇筑第二水泥砂浆制备透波砂浆层，抹平，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
或在模型框架中注入第二水泥砂浆，抹平，将所述的吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的第一水泥砂浆包括水泥和第一骨料，所述的第一骨料为河砂、海砂、机制砂、玻璃微珠或膨胀珍珠岩。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的第二水泥砂浆包括水泥和第二骨料，所述的第二骨料为膨胀珍珠岩、EPS球、多孔玻璃微珠或空心玻璃微珠。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种；
其中，所述的吸波剂为炭黑、碳纤维和石墨烯中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为1-5％；
所述的吸波剂为石墨、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为10％-50％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由前述的方法制备而得，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；
或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。
借由上述技术方案，本发明具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法至少具有下列优点：
1)本发明通过设计三维结构界面的形状和尺寸来改变入射电磁波的传播路径，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，选择恰当的三维结构界面形状的高度和角度能够在保证优异的吸波性能情况下降低材料的厚度和成本；
2)本发明通过调节砂浆层的层数、吸波剂掺量、骨料种类及掺量实现更高的吸收性能，层数越多越容易实现阻抗匹配，电磁波更容易进入材料内部；吸波剂种类不同针对电磁波的吸收频段不同，根据应用要求可调节吸波剂种类，并可沿电磁波入射侧至出射侧逐渐提高吸波剂含量调整阻抗匹配程度；骨料孔隙率越大、掺量越大，透波层厚度越小，透波性能越好，将透波性能好的骨料置于电磁波入射侧有利于电磁波进入材料内部；本发明具有三维结构界面的水泥砂浆板能够实现在8-18GHz频率范围内反射率低于-10dB，最小反射率可达到-35dB；
3)本发明具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法简单且精度较高，该砂浆板对电磁波吸收强且厚度可调节，能代替其它厚度大、成本高的电磁波吸收建筑材料，可做为建筑构件直接使用，可降低建筑材料的厚度和建筑施工的成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是实施例1具有三维结构的模具的俯视图；
图2是实施例1具有三维结构的模具的侧视图；
图3是实施例1吸波砂浆层的俯视图；
图4是实施例1吸波砂浆层的侧视图；
图5是实施例1具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；
图6是实施例2具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；
图7是实施例3吸波砂浆层的俯视图；
图8是实施例3吸波砂浆层的侧视图；
图9是实施例4吸波砂浆层的俯视图；
图10是实施例5吸波砂浆层的俯视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施例提出的第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；
在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。
优选的，透波砂浆层为一层或多层，吸波砂浆层为一层或多层。
优选的，三维结构的顶端与底板的距离大于等于5mm
优选的，三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。
优选的，三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。
优选的，三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；
或三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。
优选的，制备透波砂浆层包括：
将所述的吸波砂浆层以模型框架包围，浇筑第二水泥砂浆制备透波砂浆层，抹平，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
或在模型框架中注入第二水泥砂浆，抹平，将所述的吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
优选的，第一水泥砂浆包括水泥和第一骨料，所述的第一骨料优选透波性差、密度大、强度高的骨料，为河砂、海砂、机制砂、玻璃微珠或膨胀珍珠岩。水灰比与骨料和吸波剂的种类和掺量有关。
优选的，第二水泥砂浆包括水泥和第二骨料，所述的第二骨料优选为透波好的骨料，为膨胀珍珠岩、EPS球、多孔玻璃微珠或空心玻璃微珠。第二骨料表面吸水严重，为了达到更好的工作性，水灰比通常大于0.5。
优选的，吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种；
其中，吸波剂为炭黑、碳纤维和石墨烯中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为1-5％；
吸波剂为石墨、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为10％-50％。
本发明的另一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由前述的方法制备而得，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。透波砂浆层越薄，吸波效果越好。
优选的，透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；
或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。
具有三维结构界面的水泥砂浆板从电磁波入射侧至电磁波出射侧，吸波剂的浓度逐渐升高或不变，水泥砂浆中骨料透波性能逐渐降低或不变。优选在吸波砂浆层电磁波射出侧。
实施例1
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计底边长为14.0mm，高度为19.3mm的三棱锥型界面形状，每个形状与底板的接触的面相邻排布，底板为2.0mm，整版大小为182mm×182mm×21.3mm，建立3D模型并使用ABS材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；具有三维结构的模具的俯视图和侧视图分别如图1和图2所示；
2)以0.8水灰比搅拌第一水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用标准砂作为第一骨料，掺入体积掺量为2.5％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；吸波砂浆层的俯视图和侧视图分别如图3和图4所示。
3)以0.5水灰比搅拌第二水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二水泥砂浆；将表面吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，注入适量搅拌好的第二水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
如图5所示，本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例1的方法制备而得，其依次包括底板1、三维结构层2和透波砂浆层3；透波砂浆层3具有容纳槽，将三维结构层的三棱锥容纳，使透波砂浆层3与底板1贴合。
将实施例1的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-35dB，反射率低于-10dB的频率范围为6.8-18GHz。
实施例2
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计底边长为14.0mm，高度为19.3mm的三棱锥型界面形状，每个形状与底板的接触的面相邻排布，底板为2.0mm，整版大小为182mm×182mm×21.3mm，建立3D模型并使用ABS材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；
2)以0.8水灰比搅拌第一水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用标准砂作为第一骨料，掺入体积掺量为2.5％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到吸波砂浆层。
3)以0.5水灰比搅拌第二水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二水泥砂浆；选取182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架，注入适量第二水泥砂浆，振捣后抹平，将吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
如图6所示，本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例2的方法制备而得，其依次包括底板4、三维结构层5和透波砂浆层6；透波砂浆层6具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层6与底板4之间有预设距离，三维结构层5和透波砂浆层6之间存在空腔7。
将实施例2的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-35dB，反射率低于-10dB的频率范围为6.5-16GHz。
实施例3
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计底面平行于板材表面的四棱柱型界面形状，单个形状与底板的接触面大小为6.0mm×6.0mm，每个形状底边平行且相距6.0mm，高度为15.0mm，所述底板为2.0mm，整版大小为182.0mm×182.0mm×17.0mm，建立3D模型并使用ABS材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；
2)以0.8水灰比搅拌第一水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用标准砂作为第一骨料，掺入体积掺量为2.5％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；吸波砂浆层的俯视图和侧视图分别如图7和图8所示；
3)以0.5水灰比搅拌第二水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二水泥砂浆；将表面吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，注入适量搅拌好的第二水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例3的方法制备而得，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的四棱柱容纳，使透波砂浆层与底板贴合。
将实施例3的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-36dB，反射率低于-10dB的频率范围为5.3-18GHz。
实施例4
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计底边长为22.8mm，高度为31.3mm的四棱锥型界面形状，每个形状与底板的接触的面相邻排布，底板为2.0mm，整版大小为182mm×182mm×33.3mm，建立3D模型并使用橡胶材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；
2)以0.7水灰比搅拌第一水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用标准砂作为第一骨料，掺入体积掺量为2.0％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；吸波砂浆层的俯视图如图9所示
3)以0.5水灰比搅拌第二水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二水泥砂浆；将表面吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，注入适量搅拌好的第二水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例4的方法制备而得，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的四棱锥容纳，使透波砂浆层与底板贴合。
将实施例4的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-40dB，反射率低于-10dB的频率范围为3.8-18GHz。
实施例5
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计底边长为14.0mm，高度为19.3mm的三棱锥型界面形状，，每个形状与底板的接触的面相邻排布，所述底板为2.0mm，整版大小为182.0mm×182.0mm×21.3mm，建立3D模型并使用ABS材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；
2)以0.8水灰比搅拌第一水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用标准砂作为第一骨料，掺入体积掺量为2.5％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；吸波砂浆层的俯视图如图10所示；
3)以0.5水灰比搅拌第二水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二水泥砂浆；将表面吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，注入适量搅拌好的第二水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例5的方法制备而得，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的六棱锥容纳，使透波砂浆层与底板贴合。
将实施例5的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-30dB，反射率低于-10dB的频率范围为5.1-18GHz。
实施例6
本发明的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：
1)设计一侧面平行于板材表面的三棱柱型界面形状，单个形状与底板的接触面大小为14.0mm×182.0mm，每个形状与底板的接触的面以长边相邻排布，高度为19.3mm，所述底板为2.0mm，整版大小为182.0mm×182.0mm×21.3mm，建立3D模型并使用ABS材料进行3D打印，得到母模；将母模置于大小为182.2mm×182.2mm×30mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量可成型硅胶使硅胶底座为10mm，硬化后脱模，具有三维结构的模具；
2)以0.8水灰比搅拌P.O 52.5水泥和标准砂，掺入体积掺量为2.5％的炭黑吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第一吸波水泥砂浆；将具有三维结构的模具置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第一水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到第一吸波砂浆层；
3)以0.5水灰比搅拌P.O 52.5水泥和闭孔膨胀珍珠岩，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，掺入体积掺量为15％的石墨吸波剂，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到第二吸波水泥砂浆；将第一吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，涂覆适量凡士林，注入适量搅拌好的第二吸波水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到双层吸波砂浆层；
4)以0.45水灰比搅拌透波水泥砂浆，使用P.O 52.5水泥，使用闭孔膨胀珍珠岩作为第二骨料，其中膨胀珍珠岩粒径范围在1-2mm，在行星式搅拌机中搅拌均匀，得到透波水泥砂浆；将双层吸波砂浆层置于大小为182.2mm×182.2mm×40mm带底板的钢框架中，注入适量搅拌好的透波水泥砂浆，振捣后抹平，硬化后脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
本发明的另一实施例提出一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由实施例6的方法制备而得其依次包括第一吸波砂浆层、第二吸波砂浆层和透波砂浆层。其中，所述的第一吸波砂浆层和第二吸波砂浆层的一侧底板上具有规则排列的三棱柱。
将实施例6的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-38dB，反射率低于-10dB的频率范围为4.0-18GHz。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，其包括：
将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；
在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上；所述的三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布；或者，所述的三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布；所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层。
2.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；
或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。
3.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的制备透波砂浆层包括：
将所述的吸波砂浆层以模型框架包围，浇筑第二水泥砂浆制备透波砂浆层，抹平，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
或在模型框架中注入第二水泥砂浆，抹平，将所述的吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。
4.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的第一水泥砂浆包括水泥和第一骨料，所述的第一骨料为河砂、海砂、机制砂、玻璃微珠或膨胀珍珠岩。
5.根据权利要求3所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的第二水泥砂浆包括水泥和第二骨料，所述的第二骨料为膨胀珍珠岩、EPS球、多孔玻璃微珠或空心玻璃微珠。
6.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种；
其中，所述的吸波剂为炭黑、碳纤维和石墨烯中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为1-5％；
所述的吸波剂为石墨、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为10％-50％。
7.一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的方法制备而得，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。
8.根据权利要求7所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其特征在于，所述的透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；
或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。
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