[发明专利]一种水泥基材料表面吸波剂及具有吸波性能的水泥基材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种水泥基材料表面吸波剂及具有吸波性能的水泥基材料的制备方法。将氧化石墨烯与MFe₂O₄纳米颗粒在超声或机械搅拌条件下得到复合产物，干燥后，将上述纳米复合物分散在水中；在外加磁场的作用下，用喷涂、涂刷或浸渍的方式使纳米复合物负载于水泥基材料表面，使其形成具有吸波性能的表层。再在处理后的水泥基材料表面同样用喷涂、涂刷或浸渍的方式负载硅质材料，使氧化石墨烯/MFe₂O₄纳米复合物更好的固定在水泥基材料表面。在本发明制备过程简单、易操作，且制备的纳米复合物产率高，在处理过程中简单方便适合大面积施工。涂层与基体材料结合牢固，同时表面变得密实，提高表面机械强度，并有很好的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种水泥基材料表面吸波剂及具有吸波性能的水泥基材料的制备方法，属于建筑材料及吸波材料领域。

背景技术

雷达探测技术的进步，促使军事领域对高质、宽频且低成本的雷达吸波材料的需求不断增加。军事掩体、公路、大桥等建筑为重点的军事防护对象，采用合适的吸波剂及吸波技术使上述建筑对雷达隐身，对军事防护工程具有重要意义。

水泥基材料被广泛应用于工程建筑中，但是其具有很差的电磁波屏蔽能力。目前提高水泥基材料电磁波屏蔽能力最简单的方法是加入一些吸波剂。目前被广泛应用的吸波剂主要分为电损耗吸波材料（如超细钢纤维、碳材料）和磁损耗吸波材料（如铁氧体）。很多具有吸波性能的水泥基材料的研究都是采用一种吸波剂，如《建筑材料学报》中题目为“锰锌铁氧体水泥基复合材料吸波性能的研究”报道了以氧化铁、氧化锌和碳酸锰为原料,经球磨、煅烧得到锰锌铁氧体,然后将其内掺于水泥基材料中，此水泥基材料具有一定的吸波性能。如果结合电损耗吸波材料和磁损耗吸波材料则可以更有效的提高吸波性能。CN201510082907.1公开了一种具有电磁波辐射防护功能的混凝土，此发明中混凝土由水、介电损耗型纳米复合吸波材料、磁损耗型纳米复合吸波材料、吸波基础料、矿渣粉、水泥、粉煤灰、细集料、碎石和减水剂组成，具有一定的吸波性质。但是目前的方法都只限于内掺，对于现有的建筑来说，就会受到限制。如果能将吸波剂负载于建筑表面，不但解决了上述问题，而且成本大大降低，应用范围更加广泛。但是由于吸波材料与水泥基材料之间的不匹配性，直接喷涂，涂刷等方式，其耐久性较差。若单纯混合电损耗吸波剂和磁损耗吸波剂，二者可能不能同时发挥作用，使吸波性能提高。而且水泥基材料表面处理吸波剂后，其表面机械性能会有一定的下降。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明提供了一种水泥基材料表面吸波剂，该吸波剂具有很好的吸波性能，反应过程简单可控。

本发明还提供了一种具有吸波性能的水泥基材料的制备方法。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种水泥基材料表面吸波剂，其为氧化石墨烯和MFe₂O₄纳米复合物；

M为Fe、Co、Mn 或 Ni 元素。

进一步的，该吸波剂采用以下两种方法制备而成：

方法（一）：

（1）将铁盐与亚铁盐、钴盐、锰盐或镍盐溶于水中，调节PH值至8-11，在10-150℃温度下，超声条件下反应或者在机械搅拌条件下反应，得MFe₂O₄纳米颗粒体系；

（2）将氧化石墨烯加入到MFe₂O₄纳米颗粒体系中，超声或机械搅拌即得粗产物；

方法（二）：

将铁盐与亚铁盐、钴盐、锰盐或镍盐溶于水中后，将氧化石墨烯分散于该混合水溶液中，调价PH值至8-11，在10-150℃温度下，首先超声条件下反应，然后进行机械搅拌反应，即得粗产物；