一種吸波泡沫混凝土及其製備方法
2023-09-13 06:16:05 3
專利名稱：一種吸波泡沫混凝土及其製備方法
技術領域：
本發明涉及到一種吸波泡沫混凝土材料及其製備方法，屬於建築材料科學與電磁科學的交叉技術領域。
背景技術：
吸波建築材料是將電磁波轉化成其它形式的能量而使電磁波耗散掉的ー種建築功能材料，在消除電磁波輻射危害，減輕建築能耗和軍事建築物的隱身方面具有重要的意義。傳統微波吸收材料以強吸收為主要目標，而新型微波吸收材料則要求滿足「薄、輕、寬、強」的需求。目前，對於水泥基吸波材料的研究主要集中於在水泥基材料中添加吸波劑來改 善整個材料的電磁性能和匹配阻抗，雖然在一定程度上可以達到吸收電磁波的目的，但是還存在著材料密度過大、造價高、保溫性能差等缺點。
發明內容
本發明的目的在於提供一種吸波泡沫混凝土，可有效地解決現階段水泥基建築吸波材料密度大、造價高、不能兼顧保溫性能等缺點。本發明所述的吸波泡沫混凝土的製備方法，包括將水泥，物理髮泡劑，吸波劑，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特徵在於所述的吸波劑為金屬粉末、羰基鐵粉、纖維、納米炭黑、碳酸鈣晶須或碳納米管中的ー種或多種；其中，所述的吸波劑與水泥按質量比為Γ40 :60 100 混合。本發明的上述製備方法中，為了優化技術方案，所述的吸波劑與水泥按質量比優選為Γ20:80^100 ;最優選的是5 15:90 95。本發明的上述製備方法中，為了優化技術方案，所述的吸波劑為羰基鉄粉、納米炭黑或碳納米管中的ー種或多種。本發明的上述製備方法中，為了進一步的優化，所述的物理髮泡劑為優選為動植物蛋白發泡劑。本發明的上述製備方法中，所述的水泥優選為硫鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥。本發明的上述製備方法中，為了更進ー步的優化，具體地，包括如下步驟①將吸波劑和水泥混合，攪拌均勻，得物料I ;其中，所述的吸波劑與水泥按質量比為Γ40 :60 100混合；②將物理髮泡劑與水混合，制泡，得泡沫；③將物料I，聚羧酸高效減水劑和水混合，得到漿體；④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II ;⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対溼度> 95%下，養護24小時；⑥脫模；⑦在20 ± 2 °C，相対溼度> 95%下養護到齡期。
本領域的技術人員可以通過調整原料之間的配比來獲得不同絕幹體積密度的本發明吸波泡沫混凝土。本發明的另ー目的在於提供上述任一所述方法製備得到的吸波泡沫混凝土。因此，本發明具有以下優點(I)製備エ藝簡單，原料易得，造價低；(2)製品密度低，並且可按需要調整；(3)泡沫混凝土自身的泡沫可以在吸波材料中充當一個個球型諧振腔體，製備的吸波材料吸波性能好；(4)本發明的泡沫混凝土，具有吸波性能好，吸收頻段寬，保溫性能好的特點。
本發明附圖I幅，圖I為實施例I和實施例2吸波性能測試圖；其中，a為實施例I的吸波性能測試，b為實施例2的吸波性能測試。
具體實施例方式下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。本發明所使用的硫鋁酸鹽水泥來源於北極熊品牌的快硬硫鋁酸鹽水泥，強度等級為42. 5Mpa ;聚羧酸高效減水劑購於大連市銘源全科技開發有限公司，型號為MZ-10 ;微米級羰基鉄粉來源於陝西興化羰基鐵粉廠，型號為DT-5型；納米炭黑購於撫順東信化工有限公司，型號為N234;動植物蛋白複合發泡劑為山東煙臺世用建築機械有限公司生產的SY-F30 「盾牌」水泥發泡劑。本發明的泡沫混凝土，通過測試保溫性能和吸波性能來考察；保溫性能通過導熱係數測定儀測定；吸波性能採用弓形反射法在無回波暗室中進行測試，測試結果用dB表
/Jn ο實施例I①將180g微米級羰基鐵粉和1620g硫鋁酸鹽水泥混合，攪拌均勻，得物料I。②將18g動植物蛋白發泡劑與126g水混合，制泡3min，得泡沫；③將物料I，聚羧酸高效減水劑和770g水混合，攪拌均勻，得到漿體；④將泡沫加入漿體混合，攪拌均勻，得物料II ；⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対溼度> 95%下，養護24小時；⑥脫模；⑦在20 ± 2 °C，相対溼度> 95%下養護到28天進行試驗測試。製成的泡沫混凝土試件；絕幹體積密度為480kg/m3，吸波性能測試試件的尺寸為200mmX200mmX25mm,保溫性能測試試件尺寸為300_X300_X20_。將製品在電熱鼓風乾燥箱中，60°C下烘乾24h後進行性能測試，經檢測導熱係數為O. 152ff/m · K ;吸波性能的測試結果如圖I所示。
實施例2①將36g微米級羰基鐵粉和36g納米炭黑與1368g硫招酸鹽水泥混合,攪拌均勻，得物料I。②將16g動植物蛋白發泡劑與112g水混合，制泡3min，得泡沫； ③將物料I，聚羧酸高效減水劑和608g水混合，攪拌均勻，得到漿體；④將泡沫加入漿體混合，攪拌均勻，得物料II ；⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対溼度> 95%下，養護24小時；⑥脫模；⑦在20 ± 2 °C，相対溼度> 95%下養護到28天進行試驗測試。製成的泡沫混凝土試件；絕幹體積密度為500kg/m3，吸波性能測試試件的尺寸為200mmX200mmX25mm,保溫性能測試試件尺寸為300_X300_X20_。將製品在電熱鼓風乾燥箱中，60°C下烘乾24h後進行性能測試，經檢測導熱係數為O. 161ff/m · K ;吸波性能的測試結果如圖I所示。
從圖I的結果看，實施例I的泡沫混凝土在18GHz時反射率最低，達到了 _12. 4dB，呈現越象高頻，吸波性能越好的態勢；實施例2的泡沫混凝土在18GHz時反射率最低，達到了 -12. ldB。從兩個實例看，反射率優於_6dB的頻段帶寬都接近IOGHz (8. (Tl8. OGHz),並且越向高頻，吸波性能越好。
權利要求
1.一種吸波泡沫混凝土的製備方法，包括將水泥，物理髮泡劑，吸波劑，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特徵在於所述的吸波劑為羰基鐵粉、纖維、納米炭黑、碳酸鈣晶須或碳納米管中的一種或多種；其中，所述的吸波劑與水泥按質量比為廣40 =60^100混合。
2.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於所述的吸波劑為羰基鐵粉、納米炭黑或碳納米管中的一種或多種。
3.根據權利要求I或2所述的製備方法，其特徵在於所述的物理髮泡劑為動植物蛋白發泡劑。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於所述的水泥為硫鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥。
5.根據權利要求I或4所述的製備方法，包括如下步驟 ①將吸波劑和水泥混合，攪拌均勻，得物料I;其中，所述的吸波劑與水泥按質量比為I 40 :60 100混合； ②將物理髮泡劑與水混合，制泡，得泡沫； ③將物料I，聚羧酸高效減水劑和水混合，得到漿體； ④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II； ⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±21，相對溼度>95%下，養護24小時； ⑥脫模； ⑦在20±2°C，相對溼度>95%下養護到齡期。
6.權利要求I所述的方法製備得到的吸波泡沫混凝土。
全文摘要
本發明涉及一種吸波泡沫混凝土的製備方法，包括將水泥，物理髮泡劑，吸波劑，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特徵在於所述的吸波劑為金屬粉末、鐵氧體、纖維、炭黑、晶須或碳納米管；其中，所述的吸波劑與水泥按質量比為1~4060~100混合。該吸波泡沫混凝土將吸波劑通過內摻法經預拌、混勻、加泡沫攪拌、澆注成型、養護後製得。這種吸波泡沫混凝土具有成型工藝簡單，材料密度低，吸波性能好的特點。
文檔編號C04B38/02GK102674881SQ201210157229
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者呂興軍, 曹明莉, 李妍, 段玉平 申請人:大連理工大學