CN109912279B - 一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种发泡水泥基沸石‑铁氧体吸波材料，是由以下组分按下述重量份制成的：硅酸盐水泥40‑50份、水24‑30份、双氧水2‑5份、沸石@铁氧体吸波剂20‑30份、增稠剂2‑8份。本发明一种水泥基沸石‑铁氧体吸波材料是采用镁碱沸石负载铁氧体制备沸石@铁氧体吸波剂，将沸石@铁氧体吸波剂、双氧水、硅酸盐水泥、水、增稠剂混合，形成具有优异性能的发泡多孔水泥基沸石‑铁氧体吸波材料。镁碱沸石以及低成本发泡多孔水泥基体属于多孔材料，复杂的孔结构起到衰减电磁波强度的作用，同时铁氧体是一种优良的磁损耗型吸波材料，通过低成本发泡多孔水泥基材料与磁损耗吸波材料的复合，可以降低吸波材料成本，提高吸波材料性能。

Description

一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料及其制备方法

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，尤其是涉及一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着我国城市经济的快速发展，越来越多的电子电气设备进入日常家庭，而与现代人关系最密切的，无疑是各种家用电器。电脑、电视、冰箱、微波炉、排油烟机等已成为我们生活中必不可少的一部分。它们在给人们的日常生活带来巨大便利的同时，也对人们的日常生活和身体健康造成了巨大的威胁。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。然而，现有吸波材料具有频带窄、吸收效率低、质量大、成本高、稳定性差、环境适应差等问题；基体材料强度偏低；缺乏组合结构设计、耐久性设计及对功能性的设计等缺点。

水泥基吸波材料是解决民用建筑对电磁波辐射防护要求的一种有效途径。多孔混凝土的多孔结构在电磁波吸收方面具有很大的作用，且水泥基材料成本低可以大大降低吸波材料综合成本，因此利用水泥基材料研究具有吸波性能的水泥基多孔材料，在民用建筑吸波材料方面具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料及其制备方法，本发明能够提供低成本、频带宽、吸收效率高、质量小、稳定性好的吸波涂料。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：

一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，是由以下组分按下述重量份制成的：

硅酸盐水泥40-50份、水24-30份、双氧水2-5份、沸石@铁氧体吸波剂20-30份、增稠剂2-8份；

进一步地，所述的硅酸盐水泥为PO·Ⅰ42.5硅酸盐水泥。

进一步地，所述的双氧水为30%纯度。

进一步地，所述的增稠剂为羧甲基纤维素醚。

进一步地，所述的沸石@铁氧体吸波剂是由以下组分按下述重量份制成的：

FeCl₃·6H₂O 为0.3份，CH₃COONa为1.5份，镁碱沸石为11.6份，水为86.6份。

进一步地，所述的镁碱沸石孔道体系10-8，维度2，孔径为0.43×0.55/nm。

所述的沸石@铁氧体吸波剂是按照以下方法制备的：

首先，称取0.3份FeCl₃·6H₂O、1.5份CH₃COONa物质、11.6份镁碱沸石、86.6份水，置于反应器中，在1500r/min，温度25℃条件下搅拌30min形成混合液，然后将混合液转移到反应釜中，在250℃条件下反应15h，最后，用无水乙醇经0.45μm滤膜过滤。

制备一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料的方法，包括以下步骤：

首先，称取硅酸盐水泥40-50份、沸石@铁氧体吸波剂20-30份、羧甲基纤维素醚2-8份在搅拌器中干混，在60r/min速度下慢搅1min，然后，将双氧水2-5份、水24-30份混合后快速倒入搅拌器中，在60r/min速度下慢搅1min，接着在300r/min速度下快搅2min。

本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：

1、本发明一种水泥基沸石-铁氧体吸波材料是采用镁碱沸石负载铁氧体制备沸石@铁氧体吸波剂，将沸石@铁氧体吸波剂、双氧水、硅酸盐水泥、水、增稠剂混合，形成具有优异性能的发泡多孔水泥基沸石-铁氧体吸波材料。镁碱沸石以及低成本发泡多孔水泥基体属于多孔材料，复杂的孔结构起到衰减电磁波强度的作用，同时铁氧体是一种优良的磁损耗型吸波材料，通过低成本发泡多孔水泥基材料与磁损耗吸波材料的复合，可以降低吸波材料成本，提高吸波材料性能。本发明由于原料中含有沸石@铁氧体吸波剂，沸石@铁氧体吸波剂的吸波机理包括：铁氧体在电磁波变化电场下可以反复发生极化，将电磁能转化为热能；沸石含有大量的孔隙，比表面积大，发泡水泥基材料含有多种微孔，可通过电磁波折射损耗进一步提高吸波材料的吸波性能。

2、本发明一种水泥基沸石-铁氧体吸波材料，具有可调控性，可通过对发泡水泥基材料的孔结构（孔径、孔隙状态、孔隙率等）制备控制，提高孔结构状态与吸波性能之间的匹配性，进而提高吸波效率。

3、本发明一种水泥基沸石-铁氧体吸波材料，由于采用低成本发泡水泥材料，成本较低，进而大大降低吸波材料综合成本。

4、本发明施工方便、操作简单，既可以采用机械化喷涂，又可以制备成预制块体材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围内。

实施列1：

本实施例发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，是由以下组分制成的：

硅酸盐水泥40kg、水24 kg、双氧水2kg、沸石@铁氧体吸波剂20kg、增稠剂8kg。本实施例中所述的增稠剂为羧甲基纤维素醚。

本实施例所述的发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料的制备方法，按照以下步骤完成：

首先，称取硅酸盐水泥40kg、沸石@铁氧体吸波剂20kg、羧甲基纤维素醚8kg在搅拌器中干混，在60r/min速度下慢搅1min，然后，将双氧水2kg、水24kg混合后快速倒入搅拌器中，在60r/min速度下慢搅1min，接着在300r/min速度下快搅2min。

本实施例中所述的硅酸盐水泥为PO·Ⅰ42.5硅酸盐水泥；所述的双氧水为30%纯度。

本实施例中所述的沸石@铁氧体吸波剂是由以下组分制成的：

FeCl₃·6H₂O 为0.3kg，CH₃COONa为1.5kg，镁碱沸石为11.6kg，水为86.6kg。所述的镁碱沸石孔道体系10-8、维度2、孔径为0.43×0.55/nm。

本实施例中所述的沸石@铁氧体吸波剂的制备方法，按照以下步骤完成：

首先，称取0.3kg FeCl₃·6H₂O、1.5kg CH₃COONa、11.6kg镁碱沸石，86.6kg水置于反应器中，在1500r/min，温度25℃条件下搅拌30min。之后将混合液转移到反应釜中，在250℃条件下反应15h。然后，用无水乙醇经0.45μm滤膜过滤，清洗、抽滤三次。

本实施例成本为200元，当厚度1cm时，在频率8GHz处最强吸收峰-55.2dB；在频率30GHz处最强吸收峰-12dB。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于所述一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料的原料组成比例不同，本实施例一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料是由以下组分按下述重量制成的：

硅酸盐水泥45kg、水27kg、双氧水3kg、沸石@铁氧体吸波剂25kg、增稠剂5kg。

其余同实施例1 。

本实施例***格249元，当厚度1cm时，在频率8GHZ处最强吸收峰-58.8dB，在频率30GHz处最强吸收峰-14dB。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于所述一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料的原料组成比例不同，本实施例一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料是由以下组分按下述重量制成的：

硅酸盐水泥50kg、水30kg、双氧水5kg、沸石@铁氧体吸波剂30kg、增稠剂2kg。

其余同实施例1。

本实施例***格314元，当厚度1cm时,在频率8GHZ处最强吸收峰-60.8dB，在频率30GHz处最强吸收峰-18.2dB。

Claims (5)

1.一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，其特征在于是由以下组分按下述重量份制成的：

硅酸盐水泥40-50份、水24-30份、双氧水2-5份、沸石@铁氧体吸波剂20-30份、增稠剂2-8份；

所述的沸石@铁氧体吸波剂是由以下组分按下述重量份制成的：

FeCl₃·6H₂O 为0.3份，CH₃COONa为1.5份，镁碱沸石为11.6份，水为86.6份；

所述的沸石@铁氧体吸波剂是按照以下方法制备的：

首先，称取0.3份FeCl₃·6H₂O、1.5份CH₃COONa物质、11.6份镁碱沸石、86.6份水，置于反应器中，在1500r/min，温度25℃条件下搅拌30min形成混合液，然后将混合液转移到反应釜中，在250℃条件下反应15h，最后，用无水乙醇经0.45μm滤膜过滤；

所述的镁碱沸石孔道体系10-8，维度2，孔径为0.43×0.55/nm。

2.根据权利要求1所述的一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为PO·Ⅰ42.5硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，其特征在于：所述的双氧水为30%纯度。

4.根据权利要求1所述的一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料，其特征在于：所述的增稠剂为羧甲基纤维素醚。

5.制备权利要求4所述的一种发泡水泥基沸石-铁氧体吸波材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，称取硅酸盐水泥40-50份、沸石@铁氧体吸波剂20-30份、羧甲基纤维素醚2-8份在搅拌器中干混，在60r/min速度下慢搅1min，然后，将双氧水2-5份、水24-30份混合后快速倒入搅拌器中，在60r/min速度下慢搅1min，接着在300r/min速度下快搅2min。