具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法，其制备方法包括：将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。本发明专利技术方法简单且精度较高，对电磁波吸收强且厚度可调节，可做为建筑构件直接使用，可降低建筑材料的厚度和建筑施工的成本。

Cement mortar board with three-dimensional structure interface and its preparation method

The invention relates to a cement mortar board with a three-dimensional structure interface and a preparation method thereof. The preparation method includes: mixing the first cement mortar with a wave absorbing agent, injecting a mold with a three-dimensional structure, demoulding after hardening to obtain a wave absorbing mortar layer; preparing a wave transmitting mortar layer on the wave absorbing mortar layer to obtain a cement mortar board with a three-dimensional structure interface; wherein, the The absorbing mortar layer comprises a base plate and a three-dimensional structure layer, wherein the three-dimensional structure layer is a three-dimensional structure arranged regularly and attached to the base plate. The method has the advantages of simple and high precision, strong electromagnetic wave absorption and adjustable thickness, can be used as a building component directly, and can reduce the thickness of building materials and the cost of building construction.

【技术实现步骤摘要】
具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法
本专利技术涉及一种建筑材料领域，特别是涉及一种具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，以及电子、电气设备越来越广泛的应用于通信、工业、科研、医疗以及广播等诸多领域，人类的居住环境和工作环境几乎被电子、电器及通讯设备所包围，这些设备工作时产生的电磁辐射导致空间电磁环境日益恶化。电磁辐射污染已经成为一种存在巨大潜在危害的新型污染。电磁波吸收建筑材料是可以通过能量转化或干涉作用等将电磁能转化为热能的一种功能型建材，可以合理有效地控制建筑空间的电磁辐射背景强度，降低电磁辐射的危害。针对日益严重的电磁污染问题，开发具有频带宽、吸收强、厚度薄的电磁波吸收建筑材料将成为吸波建材研究的主要方向。水泥基材料是目前建筑中应用最广的材料，水泥基电磁吸收材料研究较早，包括吸波混凝土和吸波砂浆等，大部分通过添加吸波剂同时进行结构设计形成。主要采用的结构设计方法主要有实现阻抗匹配、添加透波材料、频率选择表面等。渐变的表面形状是实现阻抗匹配的方法之一，常用于吸波暗室，最常见的包括角锥形、尖劈型。多层复合是实现阻抗匹配的常用方法，大部分界面是平面的，层数越多匹配的效果越好，吸波性能越好，但成本增大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种新型的具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法，所要解决的技术问题是使其改变入射电磁波的传播路径，改善两层之间的阻抗匹配，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其包括：将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的制备透波砂浆层包括：将所述的吸波砂浆层以模型框架包围，浇筑第二水泥砂浆制备透波砂浆层，抹平，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；或在模型框架中注入第二水泥砂浆，抹平，将所述的吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的第一水泥砂浆包括水泥和第一骨料，所述的第一骨料为河砂、海砂、机制砂、玻璃微珠或膨胀珍珠岩。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的第二水泥砂浆包括水泥和第二骨料，所述的第二骨料为膨胀珍珠岩、EPS球、多孔玻璃微珠或空心玻璃微珠。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其中所述的吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种；其中，所述的吸波剂为炭黑、碳纤维和石墨烯中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为1-5％；所述的吸波剂为石墨、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为10％-50％。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，由前述的方法制备而得，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。借由上述技术方案，本专利技术具有三维结构界面的水泥砂浆板及其制备方法至少具有下列优点：1)本专利技术通过设计三维结构界面的形状和尺寸来改变入射电磁波的传播路径，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，选择恰当的三维结构界面形状的高度和角度能够在保证优异的吸波性能情况下降低材料的厚度和成本；2)本专利技术通过调节砂浆层的层数、吸波剂掺量、骨料种类及掺量实现更高的吸收性能，层数越多越容易实现阻抗匹配，电磁波更容易进入材料内部；吸波剂种类不同针对电磁波的吸收频段不同，根据应用要求可调节吸波剂种类，并可沿电磁波入射侧至出射侧逐渐提高吸波剂含量调整阻抗匹配程度；骨料孔隙率越大、掺量越大，透波层厚度越小，透波性能越好，将透波性能好的骨料置于电磁波入射侧有利于电磁波进入材料内部；本专利技术具有三维结构界面的水泥砂浆板能够实现在8-18GHz频率范围内反射率低于-10dB，最小反射率可达到-35dB；3)本专利技术具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法简单且精度较高，该砂浆板对电磁波吸收强且厚度可调节，能代替其它厚度大、成本高的电磁波吸收建筑材料，可做为建筑构件直接使用，可降低建筑材料的厚度和建筑施工的成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是实施例1具有三维结构的模具的俯视图；图2是实施例1具有三维结构的模具的侧视图；图3是实施例1吸波砂浆层的俯视图；图4是实施例1吸波砂浆层的侧视图；图5是实施例1具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；图6是实施例2具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；图7是实施例3吸波砂浆层的俯视图；图8是实施例3吸波砂浆层的侧视图；图9是实施例4吸波砂浆层的俯视图；图10是实施例5吸波砂浆层的俯视图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，其包括：/n将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；/n在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；/n其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，其包括：
将第一水泥砂浆和吸波剂混合，注入具有三维结构的模具，硬化后脱模，得到吸波砂浆层；
在所述的吸波砂浆层上制备透波砂浆层，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
其中，所述的吸波砂浆层包括底板和三维结构层，其中三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。


2.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。


3.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。


4.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；
或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。


5.根据权利要求1所述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板的制备方法，其特征在于，所述的制备透波砂浆层包括：
将所述的吸波砂浆层以模型框架包围，浇筑第二水泥砂浆制备透波砂浆层，抹平，硬化脱模，得到具有三维结构界面的水泥砂浆板；
或在模型框架中注入第二水泥砂浆，抹平，将所述的吸波砂浆层的三维结构层向下放入所述的模型框架中，使所述的三维结构层的顶端接触第二水泥砂浆，硬化脱模，得到具有三维结...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀志江，李彬，王静，解帅，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11