改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法
2023-10-06 18:01:39 1
專利名稱：改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法
技術領域：
本發明屬於新型建築功能材料技術領域,涉及一種改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法。
背景技術：
現代社會電子及通訊設備的普及使人類活動的電磁波環境發生了巨大變化，各種電子電器設備產生的的電磁輻射已影響到人類活動的安全。因此，對公共建築物和居民住宅進行電磁防護已成為現代建築工程設計的重要內容。水泥基材料是用量最大、覆蓋面最廣的建築材料。將水泥基材料製成具有電磁屏蔽功能的材料有利於大範圍進行電磁防護和有效降低製造成本，符合傳統建築材料向功能化發展的方向，具有實用價值。由於公共建築和居民住宅的防護空間範圍大、數量多，因此作為建築電磁防護材料的水泥基材料最好是做成塗層材料而不是結構材料，這樣一方面可對建築牆面進行大範圍覆蓋，可節約大量的材料，降低成本，還可以與輕質骨料、可分散乳膠粉、顔料等配合使用製成兼具保溫、隔音、裝飾和電磁防護功能的多功能建築乾粉砂漿，應用前景將十分廣闊。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，利用普通鱗片石墨進行改性後摻入水泥中並與細骨料、矽灰、乳膠粉、增稠劑及減水劑等組分材料配製成一種具有電磁屏蔽功能的水泥幹混砂漿。將此產品應用於具有高密度電磁波環境的場所，如靠近電視和廣播發射臺、通信發射臺站、衛星地球通信站、大型電力發電站、輸變電設備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車、磁懸浮列車、電氣化高速列車、射頻感應及介質加熱設備、射頻及微波醫療設備、各種電加工設備等場所的建築物內 外牆的牆面塗層材料。本發明的技術方案是:
採用化學方法將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨的層間及表面製成磁性膨脹石墨，再將磁性膨脹石墨及碳纖維摻入水泥中並與細砂、矽灰、乳膠粉和外加劑等材料混合製成具有電磁屏蔽功能的幹混砂漿。具體製備工藝如下:
(1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的製備:選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸等試劑按摩爾比為1: 2: 4配製成溶液，用氨水調節溶液PH值為7 8，於90°C水浴中攪拌4 5h，當液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘乾，放入高溫爐中在500°C加熱60s製成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨；
(2)按各原料質量份數配比稱取原料，水泥:石英砂:矽灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3 0.6mm粒級範圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維,長度為4_5mm,直徑為6_10 y m ；
(3)將步驟(2)各原料在粉體混合機中充分混合均勻得到產品；
所述粉體混合機可以是帶刀式打散機的無重力混合機。本發明的有益效果是:
(I)與樹脂基電磁屏蔽材料相比，水泥基電磁屏蔽幹混砂楽■具有原料豐富、成本低廉、施工方便的特點。(2)將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨層間和表面可使膨脹石墨具有鐵磁性，而且可改善磁性石墨與水泥的相容性。填充這種磁性石墨的水泥砂漿可大幅提高對電磁波的屏蔽效倉泛。
具體實施例方式實施例1
(1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的製備:選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸等試劑按摩爾比為1: 2: 4配製成溶液，用氨水調節溶液PH值為7，於90°C水浴中攪拌5h，當液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘乾，放入高溫爐中在500°C加熱60s製成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨； (2)按各原料質量份數配比稱取原料，產品配方(以質量份數計)為:水泥:石英砂:矽灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50: 5: 3: 0.1: 0.88: 8: 0.6 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3
0.6mm粒級範圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維，長度為4-5mm，直徑為6-10u m ；
(3)將步驟(2)各原料在帶刀式打散機的無重力混合機中充分混合均勻得到產品；
(4)將上述混合均勻的幹混砂漿且按水灰比1:1加水在砂漿攪拌機中攪拌均勻，用於進行性能測試；
(5)抗壓強度和幹密度試體依據GB/T20473附錄B和附錄C規定的方法成型製成70.7mmX 70.7mmX 70.7mm砂漿立方體，用聚乙烯薄膜復蓋，在溫度20°C ±5°C下靜停(48±4) h,拆模後試樣在標準養護箱(溫度20°C ±2°C,相對溼度60 80%)中養護至28d。粘結強度依據GB/T 17371-1998第6.6條規定進行。電磁屏蔽性能測試依據我國電子行業軍用標準SJ20524-1995規定的測試方法進行。試樣製成外徑為115mm,中心孔徑為12 mm,厚8 mm的圓餅狀試樣。帶模試樣在標準養護箱中(溫度20°C ±2°C,相對溼度大於90%)養護至Id脫模後在養護箱中繼續養護至14d，在乾燥箱中60°C排風乾燥2h後冷卻至室溫。實施例2
步驟(I)與實施例1相同。(2)產品配方(以質量份數計)為:水泥:石英砂:矽灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 70: 5: 3: 0.1: 0.88: 9: 0.6 ；
步驟(3)、(4)、(5)與實施例1相同。實施例3
步驟(I)與實施例1相同。(2)產品配方(以質量份數計)為:水泥:石英砂:矽灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 90: 5: 5: 0.1: 0.88: 9: 0.9 ；
步驟(3)、(4)、(5)與實施例1相同。實施例廣3的產品部分性能技術指標見表I。表I不同實例產品的部分性能指標
權利要求
1.一種改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法，其特徵是: (1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的製備，選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸試劑按摩爾比為1: 2: 4配製成溶液，用氨水調節溶液PH值為7 8，於90°C水浴中攪拌4 5h，當液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘乾，放入高溫爐中在500°C加熱60s製成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨； (2)按各原料質量份數配比稱取原料，水泥:石英砂:矽灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3 0.6mm粒級範圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維，長度為4_5mm,直徑為6_10 u m ； (3)將步驟(2)各原料在粉體混合機中充分混合均勻得到產品。
2.根據權利要求1所述的一種改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法，其特徵是:所述粉體混合機是帶刀式打散機的 無重力混合機。
全文摘要
一種改性石墨水泥基電磁屏蔽幹混砂漿的製備方法，是採用化學方法將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨的層間及表面製成磁性膨脹石墨，再將磁性膨脹石墨及碳纖維摻入水泥中並與細砂、矽灰、乳膠粉和外加劑等材料混合製成具有電磁屏蔽功能的幹混砂漿。本發明與樹脂基電磁屏蔽材料相比，水泥基電磁屏蔽幹混砂漿具有原料豐富、成本低廉、施工方便的特點。
文檔編號C04B14/36GK103204651SQ20131000360
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者黃少文, 胡雋, 彭強 申請人:南昌大學