[发明专利]一种掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料制备方法

说明书

本发明公开了一种掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料制备方法，步骤为:(1)螺旋碳纤维悬浮液的制备：将螺旋碳纤维与水混合，超声分散20‑30min，获得螺旋碳纤维悬浮液；(2)称取硅酸盐水泥、骨料置于水泥砂浆搅拌器中，加水搅拌2‑5min，再将步骤(1)制备的螺旋碳纤维悬浮液倒入搅拌器中，搅拌1‑3min，获得掺螺旋碳纤维的水泥浆体；(3)将步骤(2)中制备水泥浆体倒入模具中，振动并抹平上表面，硬化后拆模，标准条件下养护28d。本发明提供的掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料在1～8GHz范围内的电磁波反射率低于‑5dB，满足民用建筑物电磁防护的技术要求。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料。

背景技术

伴随着科学技术的进步，无线电技术已经被广泛地应用于国防、工农业生产、交通运输、医学、通讯、信息产业以及民用电器电子等各个领域，这一切在为人类创造巨大物质文明的同时，也逐渐产生了一个充满电磁辐射的生活和工作环境。电磁辐射污染已经成为继废水、废气、噪声、固体废弃物污染后又一大影响城镇居民健康的重要污染源。电磁环境的恶化不仅会对通讯、信息安全以及各种电子系统造成危害，还会对人类赖以生存的居住空间环境造成危害，严重威胁人类健康。

水泥材料资源丰富、产品能耗低、适应性强、耐久性好，是工程建设中最主要的建筑材料，且易通过掺杂改性来实现某一种功能需要。针对建筑物对电磁波辐射防护的要求，通过对水泥基材料改性来达到对电磁辐射防护的目的是一种简单而且切实可行的办法。但是，目前的水泥基吸波材料具有最佳性能的频率范围一般为8～18GHz，而日常生活中较为常见的电磁辐射集中在8GHz以下。因此开发高性能水泥基吸波材料，特别是对低频电磁波吸收性能优异的水泥基吸波材料，对电磁环境的改善具有重要的现实意义。

发明内容：

本发明的针对现有材料的不足，提供了一种掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一种掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤:

(1)螺旋碳纤维悬浮液的制备：将螺旋碳纤维与水混合，超声分散，获得螺旋碳纤维悬浮液；

(2)称取硅酸盐水泥、骨料置于水泥砂浆搅拌器中，加水搅拌，再将步骤(1)制备的螺旋碳纤维悬浮液倒入搅拌器中，搅拌，获得掺螺旋碳纤维的水泥浆体；

(3)将步骤(2)中制备水泥浆体倒入模具中，振动并抹平上表面，硬化后拆模，标准条件下养护28d。

优选地，所述的螺旋碳纤维悬浮液中还加有分散剂；所述的备用水中还加有减水剂。

进一步优选地，所述的分散剂为有机分散剂或无机分散剂；所述的有机分散剂为聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐或聚羧酸酯；所述的无机分散剂为硅酸盐类或碱金属磷酸盐类；所述的高性能减水剂的减水率大于15％。

优选地，所述的螺旋碳纤维长度为40～500μm；所述骨料的粒径在0.1～5mm之间。

优选地，按重量百分比计，包括有：硅酸盐水泥15～85％，螺旋碳纤维0.5～5％，骨料10～80％，高性能减水剂0～1.5％，分散剂0～2％，余量为水。

优选地，所述的骨料为标准砂、石英砂、河沙、粉煤灰、膨胀珍珠岩、陶粒、玻璃微珠、膨胀蛭石、矿渣粉、硅灰中的一种或多种组合。

优选地，所述的水泥基吸波材料为单层结构或多层结构，层数为1～3层。

优选地，当层数大于两层时，自上而下各层的螺旋碳纤维含量逐渐增加、骨料含量逐渐减小。

进一步优选地，所述多层结构掺加螺旋碳纤维的水泥基吸波材料的制备方法为：按照步骤(1)至(2)制备水泥浆体，然后分层浇筑在模具中，拆模后标准条件下养护28d即得。