技术领域
[0001] 本
发明公开了一种
水泥基吸波材料，属于
建筑材料技术领域。
背景技术
[0002] 随着现代科学技术的发展，
电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法
起飞而误点；在医院、
移动电话常会干扰各种
电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料--吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
电磁辐射通
过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。研究证实，
铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除
电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射
能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成
热能。
[0003] 水泥
混凝土应用广泛，但其对电磁波吸收作用有限。如果在水泥混凝土中填充
电磁屏蔽材料，这类材料通常只是将电磁波反射回去，将造成二次电磁污染。而选用吸波剂填充于水泥混凝土中，可实现对电磁波的吸收，将电磁能转化为其他形式的能量，在电磁辐射和电磁污染的治理方面将发挥重要作用。掺入在水泥中的吸波剂大致可分为：细粉吸波剂、导电
纤维吸波剂和新型吸波剂等。细粉吸波剂包括
碳颗粒材料（含
石墨粉、插层膨胀石墨、纳米石墨片、
炭黑、碳
纳米管等）、二氧化
钛粉、二氧化锰粉、铁氧体粉、
粉煤灰等。评价吸波材料性能的主要指标是反射率，当吸波材料的反射率达到-10dB时，就说明电磁波通过吸波材料后能量减小了70％。
[0004] 而传统水泥基吸波材料还存在吸波性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统水泥基吸波材料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
[0005] 本发明主要解决的技术问题是：针对传统水泥基吸波材料吸波性能无法进一步提高的问题，提供了一种水泥基吸波材料。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水泥基吸波材料，是由以下重量份数的原料组成：
水泥 30～40份
硅灰 10～20份
重
钙 8～10份
胶粉 10～20份
聚苯乙烯
泡沫 10～20份
炭黑 10～20份
改性稻壳纤维 8～10份
硅烷
偶联剂 3～5份
减水剂 3～5份
糖蛋白 5～8份
卡波姆 5～8份
水 30～40份
所述水泥基吸波材料的制备过程为：按原料组成称量各原料，将水泥，硅灰，重钙，乳胶粉，聚苯乙烯泡沫，炭黑，改性稻壳纤维，硅烷偶联剂，减水剂，糖蛋白，卡波姆和水搅拌混合，即得水泥基吸波材料。
[0007] 所述水泥为普通
硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥或
火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
[0008] 所述胶粉为明胶粉，桃胶粉或阿拉伯胶中的任意一种。
[0009] 所述改性稻壳纤维的制备过程为：将稻壳纤维
粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将20～30份细化稻壳纤维粉，1～2份沼液，1～2份
蔗糖，20～30份水混合
发酵，过滤，洗涤，干燥，逐级升温，炭化，即得改性稻壳纤维。
[0010] 所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH570中的任意一种。
[0011] 所述减水剂为木质素磺酸钠，TH-928聚
羧酸系减水剂或YZ-1
萘系高效减水剂中的任意一种。
[0012] 所述糖蛋白为猪血清蛋白，
牛血清蛋白，羊血清蛋白或
马血清蛋白中的任意一种。
[0013] 所述卡波姆为卡波姆934，卡波姆941或卡波姆940中的任意一种。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明通过添加改性稻壳纤维，糖蛋白和卡波姆，首先，在改性稻壳纤维制备过程中，稻壳纤维经过炭化，其内部包裹的有机质炭化会发生收缩，但由于其表面
覆盖有硅质组分，使得稻壳纤维发生螺旋卷曲，同时，炭化过程中或产生焦油，其次，在使用过程中，由于改性稻壳纤维内部含有焦油，焦油与聚苯乙烯泡沫具有良好的相容性，同时焦油就有较高的粘性，能够
吸附聚苯乙烯泡沫，使得聚苯乙烯泡沫分散在改性稻壳纤维形成三维网络中，其次，糖蛋白同样能够吸附在改性稻壳纤维表面，卡波姆能够与糖蛋白寡糖链上的残糖基形成氢键，产生较强的粘液凝胶网络结构，使得卡波姆能够良好的附着在纤维表面，随着体系水化过程的进行，体系中的pH逐渐升高，接着体系中的
碱性组分可使卡波姆分子链的羧基
离子化，使得卡波姆带负电荷，由于同种电荷间相互排斥，使得改性稻壳纤维能够良好的分散在体系中，从而使得聚苯乙烯泡沫能够在体系中良好的分散，聚苯乙烯泡沫在体系中均匀分布使电磁波穿过深度增加，进一步增强了材料的吸波性能。
具体实施方式
[0015] 将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将20～30份细化稻壳纤维粉，1～2份沼液，1～2份蔗糖，20～30份水置于发酵釜中，于
温度为30～35℃，转速为300～500r/min条件下，混合发酵3～5天，得发酵
混合液，接着将发酵混合液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤5～8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，再将干燥滤渣置于炭化炉中，并以60～90mL/min的速率向炉内充入氮气，并以8～10℃/min的升温速率升温至800～900℃，于氮气保护，温度为800～900℃条件下，炭化2～3h后，随炉降至室温，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将30～40份水泥，10～20份硅灰，8～10份重钙，10～20份胶粉，10～20份聚苯乙烯泡沫，10～20份炭黑，8～10份改性稻壳纤维，3～5份硅烷偶联剂，3～5份减水剂，5～8份糖蛋白，5～8份卡波姆和30～40份水置于混料机中，于转速为100～200r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。所述胶粉为明胶粉，桃胶粉或阿拉伯胶中的任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH570中的任意一种。所述减水剂为木质素磺酸钠，TH-928
聚羧酸系减水剂或YZ-1萘系高效减水剂中的任意一种。所述糖蛋白为猪血清蛋白，牛血清蛋白，羊血清蛋白或马血清蛋白中的任意一种。所述卡波姆为卡波姆934，卡波姆941或卡波姆940中的任意一种。
[0016] 实例1将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将30份细化稻壳纤维粉，2份沼液，2份蔗糖，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，接着将发酵混合液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，再将干燥滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min的速率向炉内充入氮气，并以10℃/min的升温速率升温至900℃，于氮气保护，温度为900℃条件下，炭化3h后，随炉降至室温，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将40份水泥，20份硅灰，10份重钙，20份胶粉，20份聚苯乙烯泡沫，20份炭黑，10份改性稻壳纤维，5份硅烷偶联剂，5份减水剂，8份糖蛋白，8份卡波姆和40份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述胶粉为明胶粉。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述减水剂为木质素磺酸钠。所述糖蛋白为猪血清蛋白。所述卡波姆为卡波姆934。
[0017] 实例2将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将30份细化稻壳纤维粉，2份沼液，2份蔗糖，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，接着将发酵混合液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，再将干燥滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min的速率向炉内充入氮气，并以10℃/min的升温速率升温至900℃，于氮气保护，温度为900℃条件下，炭化3h后，随炉降至室温，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将40份水泥，20份硅灰，10份重钙，20份聚苯乙烯泡沫，
20份炭黑，10份改性稻壳纤维，5份硅烷偶联剂，5份减水剂，8份糖蛋白，8份卡波姆和40份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述糖蛋白为猪血清蛋白。所述卡波姆为卡波姆934。
[0018] 实例3按重量份数计，将40份水泥，20份硅灰，10份重钙，20份胶粉，20份聚苯乙烯泡沫，20份炭黑，10份稻壳纤维，5份硅烷偶联剂，5份减水剂，8份糖蛋白，8份卡波姆和40份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述胶粉为明胶粉。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述糖蛋白为猪血清蛋白。所述卡波姆为卡波姆934。
[0019] 实例4将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将30份细化稻壳纤维粉，2份沼液，2份蔗糖，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，接着将发酵混合液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，再将干燥滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min的速率向炉内充入氮气，并以10℃/min的升温速率升温至900℃，于氮气保护，温度为900℃条件下，炭化3h后，随炉降至室温，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将40份水泥，20份硅灰，10份重钙，20份胶粉，20份聚苯乙烯泡沫，20份炭黑，10份改性稻壳纤维，5份硅烷偶联剂，5份减水剂，8份卡波姆和40份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述胶粉为明胶粉。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述卡波姆为卡波姆934。
[0020] 实例5将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳纤维粉，按重量份数计，将30份细化稻壳纤维粉，2份沼液，2份蔗糖，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，接着将发酵混合液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，再将干燥滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min的速率向炉内充入氮气，并以10℃/min的升温速率升温至900℃，于氮气保护，温度为900℃条件下，炭化3h后，随炉降至室温，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将40份水泥，20份硅灰，10份重钙，20份胶粉，20份聚苯乙烯泡沫，20份炭黑，10份改性稻壳纤维，5份硅烷偶联剂，5份减水剂，8份糖蛋白和40份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得水泥基吸波材料。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述胶粉为明胶粉。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述糖蛋白为猪血清蛋白。
[0021] 对比例：日照某材料生产有限公司生产的水泥基吸波材料。
[0022] 将实例1至实例5所得的水泥基吸波材料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：将试件搅拌3～5min，将试件充至木模(180m×180m×30m)中，在
振动台上振实2min填模前先在模具底部铺3mm厚的
铝板，以便于测试反射率并保证铝板与浆料粘结.每种配比成样2个，24h后脱模，浸入水中养护28d后取出，在测试室自然
风干7d后，测试根据GJB2038规定，测量水泥基吸波材料反射率选用RAM反射率弓形测试法进行，在
微波暗室内，天线装置在弓形框上，实现自由空间的RAM反射率的测量。测试装置为AGILENT 8722ES
矢量网络分析仪。
[0023] 具体检测结果如表1所示：表1水泥基吸波材料具体检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 对比例
反射率/dB -24.5 -17.6 -12.4 -14.3 -11.5 -7.8
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的水泥基吸波材料具有优异的吸波性能的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。
