[发明专利]一种硫氧镁基电磁屏蔽材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种硫氧镁基电磁屏蔽材料及制备方法，包括如下按重量份比的原料组成：活性轻烧氧化镁粉60~65份，粒度200目，七水硫酸镁20~25份，水20~25份，改性剂0.1~1份，短切镀银芳纶纤维20~25份和/或石墨烯20~25份。本发明的制备步骤包括：a）原料预混；b）溶解改性剂；c）固液混合；d）成型与养护，得到硫氧镁基电磁屏蔽材料。本发明中硫氧镁水泥基、芳纶纤维以及银三者的协同作用，利用改性剂改变内部机体结构，更好的利用硫氧镁水泥基的内部晶体结构的同时，处理好对应的吸波材料的电磁反应效果，达到优良的电磁屏蔽效应。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种硫氧镁基电磁屏蔽材料及制备方法。

背景技术

近些年以来，镁质水泥发展迅速，主要是因为镁质水泥具有早期强度高、质量小、耐火性能好、抗冲击和抗热冲击性能好、能与有机材料进行很好的结合等优异性能，所以它在室内装潢、节约能源、环境保护等方面拥有非常大的潜在优势，因此它是一种对环境非常友好的建筑材料。在镁质水泥之中，硫氧镁水泥集成了镁质水泥的所有优点，同时它还具有快硬、早强，粘结性高、耐水性好等特点，更加扩宽了镁质水泥的应用市场。

随着科技进步，人们日常生活中电子电器设备的电磁辐射污染日益加剧，对人类和其他生物体的健康造成影响。在建筑材料常用的水泥中掺入一定量电磁屏蔽材料，可有效治理电磁环境污染和干扰，保护电子设备、人员安全，为人类创造一个舒服、健康的电磁生态环境。

目前，建筑材料在电磁屏蔽方面主要注重于屏蔽结构的设计，中国专利CN104582457A就在两款玻璃中间增加了导电屏蔽网来实现玻璃的电磁屏蔽；在水泥方面，专利CN111777391A则提出了一种具有电磁屏蔽功能的通体防潮耐水石膏墙板，在石膏中加入了石墨或碳纤维、煤气化渣、防水剂、减水剂等材料制备电磁屏蔽墙板，此发明具有质轻、高强、耐水、保温隔热等优势，但是还存在易发霉、成本较高等缺点。因此，需要加以改进研究出一款制备工艺简单、成本低廉、不易发霉、使用寿命长的电磁屏蔽材料

在制作水泥制品中，通常会加入纤维来增强水泥的抗折和抗压性能，同时也有研究发现，纤维在电磁屏蔽方面有较好的效果，但是单纯的在水泥中添加纤维并不能提高水泥的电磁屏蔽性能，因此需要仍需要提高纤维的导电性才能进一步提高水泥的电磁屏蔽性能，专利CN101891419A中就将镀镍纤维加入到普硅水泥等通用水泥中，进而实现电磁屏蔽的效果。银在多种金属元素中导电性能突出，如果将银附加在纤维上则能大幅度的提高纤维的导电性，但是银与纤维的表面结合度较差，非常容易脱落，因此需要一种结合剂将两者结合在一起，而镍元素作为一种与纤维结合力非常好的元素则成为纤维镀银结合剂的不二选择，所以将镀镍再镀银的纤维加入到水泥中能提高其电磁屏蔽性能。石墨烯是一种比石墨更细、导电性能更好的材料，在硫氧镁基水泥中添加石墨烯，能将短切镀银芳纶纤维相互连接起来，在水泥内部形成屏蔽网络，进一步增强水泥的电磁屏蔽性能。综上所述，将镀银纤维、石墨烯与硫氧镁水泥基相结合，既能满足绿色环保的设计理念，又能有效对电磁辐射污染进行控制，对于未来电磁屏蔽材料发展具有积极的意义，目前尚未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种硫氧镁基电磁屏蔽材料及制备方法，克服现有技术的不足，通过添加改性剂以促进硫氧镁水泥的水化作用，改善硫氧镁水泥的物理性能，内部产生针柱状517相，使其生长于结构表面和内部孔径中，避免低强度的氢氧化镁的形成，提高其界面强度及密实性，并借助吸波材料达到优良的电磁屏蔽效应。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种硫氧镁基电磁屏蔽材料，其特征在于，包括如下按重量份比的原料组成：活性轻烧氧化镁粉60~65份，粒度200目；七水硫酸镁20~25份，水20~25份，改性剂0.1~1份，短切镀银芳纶纤维20~25份，石墨烯20~25份。

所述硫氧镁水泥基电磁屏蔽材料的内部结构相为针柱状517相。

所述活性轻烧氧化镁粉中是由菱镁尾矿悬浮炉焙烧制得的，其中氧化镁含量为75~78%，活性氧化镁含量≥65%，粒度为200目。