水泥基吸波材料的制備與性能.pdf

1、微波吸收材料是一種重要的功能材料,它在軍事技術(shù)、信息和環(huán)?？茖W(xué)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,電磁波輻射的危害性越來(lái)越受到人們的高度重視,民用防輻射產(chǎn)品的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。本論文從民用吸波材料角度出發(fā),制備了吸波性能較好的民用建筑吸波材料,并具有無(wú)縫隙,施工方便,力學(xué)性能好的特點(diǎn),可以滿(mǎn)足民用建筑防輻射應(yīng)用的要求。 本論文制備了水泥基吸波材料,吸波劑選用了二氧化錳和鐵氧體粉體。鐵氧體具有優(yōu)良的吸波性能,是一種傳

2、統(tǒng)的吸波劑；二氧化錳在微波輻照下的升溫速度很快,說(shuō)明有較好的吸波性能,并利用雷達(dá)吸波材料反射率測(cè)試方法測(cè)定了復(fù)合材料的吸波性能,研究了復(fù)合材料的制備工藝、吸波劑的摻量以及復(fù)合材料的厚度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)體系吸波性能的影響,并研究了復(fù)合體系的力學(xué)性能,得到了以下的結(jié)果： 1.吸波效能：二氧化錳-水泥基復(fù)合材料在2～5GHz的頻段內(nèi)具有較好的吸波性能,其最佳吸收性能具有頻率選擇性。二氧化錳摻量20wt％,復(fù)合材料在2～8GHz頻段內(nèi)的最大

3、吸收值為-21.74dB,有效吸波頻段達(dá)到3.18GHz;鐵氧體-水泥基材料在2～5GHz具有較好的吸波性能,2～5GHz內(nèi)鐵氧體摻量30wt％、厚度15mm時(shí),最大吸收值達(dá)到-20.54dB,工作帶寬2.28GHz;二氧化錳-鐵氧體-水泥基復(fù)合材料,頻段內(nèi)吸收最小值與單一吸波劑體系相比沒(méi)有明顯改進(jìn),但2＃樣品的有效吸波頻段覆蓋了2～5GHz?？梢?jiàn),所制備的吸波材料在吸波性能上可以滿(mǎn)足民用建筑防輻射的要求,對(duì)于兩種不同吸波材料進(jìn)行復(fù)配不

4、一定能取得吸波性能疊加的效果,而是與其吸波機(jī)理以及兩者各自的匹配有關(guān)。 2.力學(xué)性能：對(duì)于二氧化錳水泥體系,其力學(xué)性能稍有降低,二氧化錳含量20wt％,28天抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為42.62MPa和7.87MPa;鐵氧體體系,力學(xué)性能在鐵氧體摻量較低時(shí),其強(qiáng)度高于空白試樣,含量30wt％,28天抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為61.97MPa和9.28MPa。對(duì)于二者的復(fù)合體系,也得到了滿(mǎn)意的力學(xué)強(qiáng)度。其中2＃樣品的28天抗壓強(qiáng)度和抗

5、折強(qiáng)度分別為43.68MPa和7.42MPa。相比抹面砂漿所需的力學(xué)強(qiáng)度,無(wú)論單一體系還是復(fù)配體系均能滿(mǎn)足應(yīng)用要求。 3.吸波機(jī)理：對(duì)于二氧化錳-水泥基復(fù)合材料,由于二氧化錳屬于一種介電損耗介質(zhì),具有較高的電阻率和較大的介電常數(shù),而且其介電損耗角正切隨頻率的增加變化不大,主要通過(guò)介電損耗衰減電磁波；鐵氧體水泥體系對(duì)電磁波的吸收是由介電損耗、電磁損耗和材料對(duì)電磁波的干涉作用組成。當(dāng)二者復(fù)配進(jìn)行吸波時(shí),每種吸波劑具有不同的匹配參數(shù),