新型水泥基吸波材料的研究

针对目前水泥基吸波材料研究存在的问题,结合空间电磁波传播原理,提出了一种新型水泥基吸波材料设计思路;选用玄武岩纤维、膨胀珍珠岩与石墨为组分,研究了膨胀珍珠岩颗粒直径、掺量对水泥基吸波材料吸波性能的影响;设计不同配合比,在8~18 GHz频段内试配出20 mm厚、吸波性能好(反射率最小达到-12.4 dB)、频带宽(反射率小于-10 dB的频宽达6 GHz)、力学性能佳(28 d抗压强度为30.9 MPa,抗折强度为4.27 MPa)的新型水泥基吸波材料,为新型水泥基吸波材料的设计与制备提供了依据.     

锰锌铁氧体水泥基复合材料吸波性能的研究

以氧化铁、氧化锌和碳酸锰为原料,经球磨、煅烧得到锰锌铁氧体,然后将其与水泥复合制得水泥基复合吸波材料.研究了铁氧体掺量、胶凝材料品种和试样表面形状对水泥基复合吸波材料吸波性能的影响.结果表明:铁氧体在水泥材料中较稳定,其掺量与试样表面形状对水泥基复合吸波材料的吸波性能有较大程度的影响;在8~12.5 GHz频率范围内,掺35%(质量分数)铁氧体的水泥基复合吸波材料反射率基本上都小于-6 dB,而粗糙面试样的反射率均小于-7 dB,最小反射率达-10.5 dB.     

纳米棒状钡铁氧体的制备与吸波性能

以硝酸铁和硝酸钡为原料,采用溶胶-凝胶与自蔓延燃烧相结合的方法制备出纳米棒状钡铁氧体,采用X射线衍射仪、透射电镜与振动试样磁强计时其组成、形貌与磁性能进行了表征;将纳米棒状钡铁氧体掺入水泥基材料制成水泥基吸波材料,采用弓形反射法测其吸波性能.结果表明:纳米棒状钡铁氧体的平均粒径为40～60 nm,平均长度为100 nm,饱和磁场强度为49.87 A·m~2/kg,矫顽力为63.1 A/m;当纳米棒状钡铁氧体的掺量为1.83%(质量分数)、试样厚度为20 mm时,水泥基吸波材料在2～18 GHz频率范围内的最小反射率为-16.78 dB,反射率小于-10 dB的带宽为6 GHz.     

石膏填充蜂窝结构吸波材料的吸波性能

通过在浸渍乙炔炭黑的蜂窝结构中填充石膏,制备了具有蜂窝结构的石膏基吸波材料,采用弓形反射法研究了该吸波材料在2~18GHz的吸波性能.结果表明:蜂窝结构的孔格边长和高度对材料的吸波性能有一定影响;当石膏填充单层蜂窝结构吸波材料在2~18GHz频宽,蜂窝结构孔格边长为6mm,高度为8mm时,反射率低于-10dB的吸收频宽为10.4GHz;石膏填充双层蜂窝结构吸波材料,由于匹配层和吸收层形成了阻抗梯度结构,在一定程度上改善了其吸波性能,故能够在2~18GHz频宽内获得小于-8dB的吸波效率,反射率曲线存在5个吸收峰,在2.2GHz附近的吸收峰可达-20.3dB.     

三维界面特性双层水泥基材料的吸波性能研究

设计并制备了具有三维界面结构的双层水泥基吸波材料,利用弓形反射法研究了其在2～18 GHz频率范围内的电磁波吸收性能,研究了覆盖三维结构界面的透波层性质对吸波性能的影响.结果表明,三维界面结构设计能够显著提高水泥基材料的吸波性能、拓宽有效吸波带宽,具有尖劈界面结构的双层水泥基材料在2～18 GHz频率范围内电磁波反射率...     

频率选择表面对PET水泥基材料吸波性能的影响

为解决电磁环境污染问题,以废弃聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料瓶碎片、聚丙烯纤维作为水泥基体的透波剂和增韧增强介质,在水泥基材料表面复合封闭式、开放式、组合式3组频率选择表面(FSS),制备了成本低、质量轻、厚度薄、强度高、加工工艺简单的FSS复合水泥基吸波平板试样.结果表明:FSS复合水泥基吸波平板试样在2~18GHz频段的吸波性能有了较大的改善,环数为1环的组合式复合试样在2.5GHz处的最小反射率为-19.9dB,-10dB以下的吸收带宽占了整个频段的47.5%;S频段(2~4GHz)内FSS单元尺寸和个数对复合试样吸波性能的影响规律与4~18GHz频段表现出不同的特性.     

多层孔洞泡沫水泥板夹电阻膜的吸波体吸波特性研究

针对目前水泥基吸波材料研究存在的问题,结合空间电磁波传播原理,在目前研究添加EPS的水泥基吸波材料基础上提出了一种多层孔洞结构型吸波材料设计思路;选用小颗粒EPS和以石墨及炭黑为主要原料制成的纯电阻膜为组分研究了EPS含量和电阻膜阻值组合对水泥基吸波材料吸波性能的影响;设计不同数量、位置和大小的孔洞,在2~18 GHz频段内制备出20 mm厚、吸波性能好(在4 GHz附近反射率最小达到-18.5 dB)、频带宽(反射率小于-10 dB的频带达15.5 GHz)的多层孔洞结构型吸波材料。     

石墨膨胀玻化微珠砂浆的吸波性能

采用弓形反射法测试了石墨、膨胀玻化微珠(EVSB)、发泡剂掺量以及材料厚度对石墨膨胀玻化微珠砂浆(GEVSBM)在8～18GHz吸波性能的影响.结果表明：GEVSBM的吸波性能随石墨掺量的增加逐渐增强,石墨的逾渗阈值为水泥质量的10%;增加EVSB或发泡剂掺量可显著增强GEVSBM的吸波性能;石墨和发泡剂掺量分别为水泥质量的10.0%和2.5%时,GEVSBM的反射率降至-20.68dB,小于-10.00dB的有效带宽可达3.0GHz;试件厚度增大,GEVSBM的反射率逐渐降低,但降低幅度逐渐减小.研究表明,GEVSBM具有良好的吸波和保温性能,可同时满足建筑电磁防护和节能的要求.     

掺EPS颗粒水泥浆体的吸波性能

研究了发泡聚苯乙烯(EPS)填充率和试样厚度对EPS填充水泥浆体吸波性能的影响,发现:当EPS填充率为60%(体积分数)、试样厚度为20 mm时,EPS填充水泥浆体在8.0~18.0 GHz频率内对电磁波的反射率都在8 dB以上,反射率大于10 dB的带宽达到了6.2 GHz.同时指出了水泥基复合材料向高技术化和高功能化方向发展的前景.     

高氧化铁粉煤灰的电磁特性

对高氧化铁粉煤灰电磁参数及复合高氧化铁粉煤灰水泥浆体的吸波性能进行了试验研究.结果表明:高氧化铁粉煤灰具有较高的复介电常数和一定大小的复磁导率,是以介电损耗型为主的电磁波有效损耗介质;高氧化铁粉煤灰磁铁矿含量对介电损耗有显著影响,但与复磁导率的相关性不大;高氧化铁粉煤灰水泥基复合材料具有明显的吸波性能,并且具有吸收频段宽的特点,在9.5~18.0 GHz波段范围内,反射率R-5.00 dB,最小值为-11.02 dB,而且这种材料的吸波能力并不单纯取决于粉煤灰磁铁矿含量.     

S带电磁污染控制用珍珠岩泡沫水泥吸波板的设计与制备

根据电磁波吸收原理,对建筑隔热材料进行功能化改造,通过λ/4模型设计和理论模拟分析,成功制备出珍珠岩泡沫水泥电磁波吸收板材。实验表明,2~4GHz频段,电阻膜采用380Ω/□,厚度为1.20cm的吸波板材,在3GHz附近有最大吸量-25dB,反射率在-10dB以下带宽达到65%;同样采用380Ω/□电阻膜,厚度为1.50cm的材料,成功实现了2.45GHz吸波材料的制备。新材料可用于无线局域网的电磁干扰防护及建筑室内电磁辐射污染控制。     

波浪型钢纤维水泥砂浆吸波性能的研究

为了适应建筑工程对电磁防护的需要,水泥基吸波材料的研究得到了迅速发展.但水泥作为吸波材料的基材,不仅起胶结材料的作用,其本身的吸波性能也不容忽视.在1～18GHz波段范围内,选用P·Ⅱ42.5R水泥和改性硫铝酸盐水泥(SAC),并掺入6%波浪型钢纤维,制成厚度为10～30 mm的水泥砂浆试样,进行了吸波性能研究.测试结果显示,随试样厚度的增加,吸收峰的位置会向低频区移动;最大吸收率基本都在16 dB左右,6 dB平均累计带宽约5.5 GHz;试样表面粗糙度变化时,低频率区的吸收率基本不变,而高频率区的吸收率有所波动.波浪型钢纤维对SAC水泥砂浆的吸波性能具有一定的改善作用,6 dB吸收峰累计带宽超过11GHz.     

水泥基吸波材料结构设计的研究进展

通过对吸波材料设计原理的分析,介绍了当前水泥基吸波材料在结构设计方面的进展情况,总结当前水泥基吸波材料在实际工程应用中的不足,并对未来吸波材料的进一步研究进行展望。     

新型实用微波吸收水泥基复合墙体材料的研究

研究了保持结构整体性和力学性能的微波吸收水泥基复合墙体材料设计与制备问题.以获得既保证墙体材料完整性和力学性能、又具有良好的微波吸收性能的材料为目标,以方便施工、成本低廉为原则,设计了以纳米碳黑为吸收剂的新型水泥基墙体材料,采用适于建筑工程的程序成功制备了材料样品.测试结果表明,制得的水泥基复合墙体材料在8～18 GHz的频段内吸收能力为7.5～17 dB,在18～26.5 GHz频段吸收能力为10～15 dB.     

网格布增强硫氧镁发泡水泥力学性能和吸波特性研究

采用物理发泡法制备了玻纤网格布增强硫氧镁发泡水泥,对其力学性能和吸波性能进行了研究。结果表明:对于干密度在800~850 kg/m3的硫氧镁发泡水泥,玻纤网格布可有效提高材料的抗折强度,而抗压强度基本保持不变;当玻纤网格布为3层/cm时,材料的电磁波吸收效果较好,而厚度的增加可进一步改善材料的吸波性能。对材料进行双层夹膜结构设计,当总厚度为8 mm,夹膜阻值为400Ω/时,在2.6~18 GHz的吸收量均低于-10 d B。通过玻纤网格布的增强和双层夹膜设计,实现了硫氧镁发泡水泥在保持较好力学性能的同时对吸波性能的改善。     

WLAN抗干扰用石膏/木纤维复合吸波板的制备

根据电磁波吸收原理,通过材料模型设计和理论模拟分析,成功制备出石膏/木纤维复合电磁波吸收板,并对其性能进行了测试.结果表明:厚度为1.3 cm的石膏/木纤维复合电磁波吸收板,在3.4 GHz附近的电磁波吸收量达到-39 dB,反射率在-5 dB以下,带宽72%以上.采用320Ω/□电阻膜且厚度为1.8 cm的石膏/木纤维复合电磁波吸收板可作为2.45 GHz吸波材料用于无线局域网(WLAN)的电磁干扰防护及建筑室内电磁辐射污染防护.     

角锥结构炭黑/水泥基复合材料的吸波性能研究

采用拱型反射率测试系统,研究了具有周期性角锥结构的炭黑/水泥基复合材料在1.7～18.0 GHz频段的电磁波吸收性能,讨论角锥尺度及材料基体对吸波性能的影响,利用HFSS软件对结果进行了仿真。结果表明,角锥结构可提高材料的吸波性能,角锥高度和炭黑掺量越大,吸波性能越好,且增大高度能使有效频带向低频段扩展,角锥高度40 mm,炭黑掺量1.5%时,实现99%吸收(-20 dB)电磁波的频带(3.1～18.0 GHz)扩展到S波段(2～4 GHz)。角锥结构改善吸波性能的机理是角锥结构可形成与自由空间阻抗匹配和椎体间多重反射,从而增大干涉损耗和内部介电损耗,同时引入散射和衍射损耗。     

吸波材料的研究现状及趋势

吸波材料的研究对民用和军用都具有非常重要的意义,吸波剂质量的好坏决定了吸波材料的性能。简介吸波材料工作原理,阐述了吸波材料种类及其特点,吸波材料的研究现状,重点介绍了铁氧体材料以及用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制得了均匀包覆铁氧体的空心微珠为基的复合材料及其吸波性能。最后指出吸波材料向纳米化、多元化和性能可调的发展趋势。     

水泥吸波性能的研究

在1-18 GHz波段范围内,选用P.Ⅱ硅酸盐水泥和改性硫铝酸盐水泥进行了吸波性能的研究.结果表明：厚度为5-30 mm的水泥净浆试样,其最大吸收峰位置不受试样养护龄期和表面粗糙度的影响,但随试样厚度的增加而向低频区移动;P.Ⅱ硅酸盐水泥净浆最佳匹配厚度在10mm左右,最大吸收率达到18 dB,8 dB吸收峰累计带宽有6 GHz;厚度为5-20 mm的改性硫铝酸盐水泥试样均有明显的吸收峰,8 dB吸收峰累计带宽约2-3 GHz,最大吸收率达到16-22 dB.     

花状MoS2/Fe3O4材料的制备及其吸波性能研究

通过水热法制备花状MoS2/Fe3O4吸波材料,利用SEM,XRD及VSM对其进行微观形貌、物相组成及磁性表征,并对其吸波性能进行研究。结果表明,MoS2花状饱满,同时,Fe3O4纳米微球分散在MoS2花瓣边缘和纳米片间隙中。当样品与石蜡质量比为3:7,匹配厚度1.97mm时,在11.34GHz时最小反射损耗为-54.21dB,其有效吸收带宽为3.2GHz,该材料表现出优异的吸波性能。