[发明专利]具有可调控吸波性能的双层水泥基吸波材料及其应用方法

说明书

本发明属于功能建筑材料领域，公开了具有可调控型双层水泥基吸波材料的制备方法。所述可调控型水泥基吸波材料主要是双层水泥基材料、透波管、Fe₃O₄磁流体和外加磁场装置组成。通过外加磁场作用于装有Fe₃O₄磁流体透波管的双层水泥基吸波材料，改变透波管中Fe₃O₄磁流体的存在形式，从而改变水泥基吸波材料内部的电磁参数，最终达到可灵活调控水泥基材料吸波性能的目的。本制备方法简单实用，所得到的可调控型双层水泥基吸波材料改善了传统水泥基吸波材料一旦成型不可改变的特点，进一步拓宽了水泥基吸波材料的应用领域和范围。在实际应用过程中，当外部电磁环境改变时，只有可调控型双层水泥基材料才能够满足实际需求。

技术领域

本发明属于功能建筑材料领域，具体涉及一种具有可调控吸波性能的双层水泥基吸波材料及其应用方法。

背景技术

电磁波作为信息传播的载体，是一种重要的传播介质。随着电子信息技术的飞速发展，电磁波已经广泛地应用于各种领域，例如电话、电脑、微波炉、卫星、雷达等。电磁波的广泛应用已经极大地改善了人们的生活质量。然而，大量电磁波的存在不仅对人类的身体健康有害，而且多余的电磁波还会干扰精密仪器的运行。另外，电磁泄漏也严重影响着个人隐私及国家安全。因此，高性能吸波材料方面的研究已经引起世界各国的重视。

水泥基材料由于低成本、原材料丰富、力学性能和环境稳定性优异等特性，已经成为世界上应用最广泛的建筑材料之一。水泥基吸波材料作为吸波材料中的一种，备受瞩目。目前，随着信息科技的日新月异，吸波材料应具备“薄、轻、宽、强”的特点。吸波材料要实现对电磁波的大量损耗，需要满足两个条件：①降低材料的电磁参数，满足材料与自由空间的阻抗匹配性能；②对入射的电磁波尽最大限量的吸收。因此，单层水泥基材料不能同时满足上述条件。双层结构设计是拓宽水泥基材料吸波性能的理想选择。

另外，水泥基吸波材料在具有“薄、轻、宽、强”性能的同时，还应该具有吸波性能可灵活调控的特点，即可调控型双层水泥基吸波材料。传统方法制备的水泥基吸波材料，一旦制备成型，水泥基材料的吸波性能将固定不变。而在实际应用过程中，外界的电磁环境错综复杂。当外部电磁环境改变时，水泥基材料的吸波性能将不能满足实际需求。目前，关于可调控型双层水泥基吸波材料的专利依然十分少见。

发明内容

针对以上现有技术的缺点和不足，本发明的目的是在于提供一种具有可调控型双层水泥基吸波材料的制备方法。制备的可调控型双层水泥基吸波材料不仅具有“薄、轻、宽、强”的特点，而且还能够根据外界电磁环境的变化而灵活地调整其自身的吸波性能，从而达到满足实际需求的目的。可调控型双层水泥基吸波材料改善了传统水泥基材料吸波性能一旦成型不可改变的特点，进一步拓宽了水泥基吸波材料的应用领域。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

具有可调控吸波性能的双层水泥基吸波材料，包括分层浇注的阻抗匹配层和损耗层，还包括纳米磁流体，其被封装并分层埋入阻抗匹配层和损耗层中。

优选的，所述纳米磁流体为纳米Fe₃O₄磁流体，粘度为4～18mPa·s，其中Fe₃O₄的质量分数为5％～40％。

优选的，所述纳米磁流体被埋入阻抗匹配层和损耗层的结合处。

优选的，所述纳米磁流体被封装入透波管中。

优选的，所述透波管玻璃纤维管、有机玻璃管(PMMA)、聚乙烯管(PE)、聚氨酯管(PUR)、尼龙管(PA)、ABS塑料管、聚氯乙烯管(PVC)和聚氯乙烯管(PP-R)中的一种；透波管直径为3～10mm。

优选的，每层埋入的封装有纳米磁流体的透波管之间的间距为10～50mm，层间距为10～50mm。