一种环保暗室吸波材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于吸波材料领域，涉及一种环保暗室吸波材料及其制备方法。本发明专利技术的环保暗室吸波材料使用粒径1

【技术实现步骤摘要】
一种环保暗室吸波材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于吸波材料领域，涉及一种环保暗室吸波材料及其制备方法与应用，并可与EPP空心吸波尖锥复合，构成用于一种超宽带电波暗室的吸波材料。

技术介绍

[0002]电波暗室，能够提供无电磁杂波干扰的“自由空间”，广泛应用于天线、雷达等无线通讯产品和电子产品高精度、高效率测试，在军工和民用市场需求都十分巨大。目前电波暗室主要采用聚氨酯泡沫吸波尖锥与铁氧体瓦组成的复合型吸波材料，聚氨酯泡沫吸波尖锥的有效工作频段为1GHz
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18GHz，铁氧体瓦的有效工作频段为30MHz
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1GHz。
[0003]聚氨酯泡沫吸波材料由于吸潮吸水等问题，导致暗室使用需要严格的温度和湿度管控，存在能耗高，且吸波材料使用寿命短的问题。另外，随着汽车电子和军用武器平台电磁频谱应用频段不断拓宽，电波暗室低频迫切需要拓展至10MHz，目前暗室吸波材料不能满足需求，如中国专利CN103253931，低频性能不足且成本高。该行业亟需发展新一代高性能环保超宽带吸波材料，实现电波暗室的全面升级。
[0004]近十年来，中国软磁铁氧体的产量一直维持在20万吨以上，主要是锰锌铁氧体，2018年更是达到23.92万吨，占全球产量的80％。在铁氧体生产过程中，会产生数量庞大的铁氧体废料，大部分的铁氧体废料被企业简单填埋或者低效率回收，既污染环境、又产生浪费。
[0005]近年来，有一些研究工作报道了基于铁氧体废料制备吸波材料，如中国专利CN111542213报道的锰锌铁氧体
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石墨烯复合电磁屏蔽材料，需要在200℃温度环境下完成制备，且带宽较窄(6GHz～9GHz)；中国专利CN108102393、CN110494030、CN110563454、CN110526701、CN111995387和CN111995386报道了对铁氧体废料进行高温烧结(1000℃以上)，可实现一定的吸波效果，但工艺复杂且会产生较大污染；中国专利CN114685116、CN108395176报道了将水泥和铁氧体废料进行混合，可以得到工艺简单且环保的吸波材料，但其吸波频段都在2GHz以上，不能用于暗室吸波材料。

技术实现思路

[0006]针对上述存在问题或不足，为解决当前暗室吸波材料存在低性能、高成本、污染、以及宽带相对不足的问题，本专利技术提供了一种环保暗室吸波材料及其制备方法与应用，通过将水泥基铁氧体废料设计为特定的形状满足暗室吸波材料的性能，在10MHz
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2GHz内都具有优异的吸波性能，并进一步与EPP空心吸波尖锥复合成为一种超宽带电波暗室吸波材料。
[0007]一种环保暗室吸波材料，采用粒径1
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10mm的颗粒状锰锌铁氧体废料改性水灰比0.3
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0.7的硅酸盐水泥浆料制备成特定结构，其中锰锌铁氧体废料所占质量分数为30％
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80％。
[0008]所述特定结构为2层，第一层是边长P1≥100mm的正多边形，高度h1≤30mm；第二层是第一层的正多边形缩放成边长P2的正多边形，P2＝(0.5
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0.8)P1，其高度h2≥5h1。
[0009]进一步的，所述特定结构还有第三层，第三层是与第二层顶部相适应堆叠高度为h3的多棱锥，h3≥h2；以进一步提升吸收性能。
[0010]一种环保暗室吸波材料的制备方法，具体步骤如下：
[0011]步骤1、备料：粒径大小1
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10mm的颗粒状锰锌铁氧体废料，水灰比为0.3
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0.7的硅酸盐水泥浆料。
[0012]步骤2、向步骤1所备硅酸盐水泥浆料中加入总质量分数30％
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80％的锰锌铁氧体废料颗粒，混匀得到水泥基铁氧体浆料。
[0013]步骤3、将步骤2所得水泥基铁氧体浆料装入模具中，然后完成常规水泥养护，得特定结构的初胚。
[0014]所述特定结构为2或3层：第一层是边长P1≥100mm的正多边形，高度h1≤30mm；第二层是第一层的正多边形缩放成边长P2的正多边形，P2＝(0.5
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0.8)P1，其高度h2≥5h1；第三层是与第二层顶部相适应堆叠高度为h3的多棱锥，h3≥h2。
[0015]步骤4、将步骤3所得初胚在≤150℃温度的条件下干燥完全，即可得到环保暗室吸波材料。
[0016]一种超宽带电波暗室吸波材料，采用上述环保暗室吸波材料置于EPP空心吸波尖锥的中空部分复合构成。
[0017]本专利技术的环保暗室吸波材料使用粒径1
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10mm的锰锌铁氧体废料颗粒和硅酸盐水泥常温共混的形式制备成特定结构，原料成本低，工艺简单且低碳环保。最终实现的环保暗室吸波材料性能可在低频超宽带(10MHz
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2GHz)范围内反射率达到
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18dB以下，优于当前电波暗室广泛使用的铁氧体瓦(30MHz
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1GHz)，并可进一步与EPP空心吸波尖锥复合成为一种超宽带电波暗室吸波材料。
[0018]综上所述，本专利技术既回收利用了大量的锰锌铁氧体废料，且最终制备的吸波材料在10MHz
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2GHz内都具有优异的吸波性能，还可应用于电波暗室的吸波材料；是一种低碳环保、超宽带暗室吸波材料，可替代传统的聚氨酯泡沫吸波尖锥与铁氧体瓦组成的复合型吸波材料，实现暗室全面升级。
附图说明
[0019]图1为实施例的样品模型结构示意图。
[0020]图2为实施例1、实施例2和实施例3的反射率曲线。
[0021]图3为实施例4、实施例5和实施例6的反射率曲线。
[0022]图4为实施例7、实施例8和实施例9的反射率曲线。
[0023]图5为实施例的复合模型示意图。
[0024]图6为实施例9与实施例10的反射率对比曲线。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0026]以下实施例中：模型1是底面边长P1＝250mm的正方形、高度h1＝23mm的长方体，采用模具1制备；模型2是在模型1顶部上居中相适应的堆叠一个底面边长P2＝150mm的正方形、高度h2＝150mm的长方体，采用模具2制备；模型3是在模型2的顶部上相适应的堆叠一个
底面边长P2＝150mm的正方形、高度h3＝300mm的金字塔，采用模具3制备。如图1所示实施例中不同模具对应的样品模型，(a)模型1，(b)模型2，(c)模型3。
[0027]实施例1
[0028]步骤1、备料：质量分数30％的锰锌铁氧体废料颗粒(粒径大小5mm)，质量分数70％的硅酸盐水泥浆料(水灰比0.5)。
[0029]步骤2、将步骤1所备硅酸盐水泥浆料放入搅拌机中，并加入步骤1所备锰锌铁氧体废料颗粒，再搅拌60s至混匀，得到水泥基铁氧体浆料。
[0030]步骤3、将步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保暗室吸波材料，其特征在于：采用粒径1
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10mm的颗粒状锰锌铁氧体废料改性水灰比0.3
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0.7的硅酸盐水泥浆料制备成特定结构，其中锰锌铁氧体废料所占质量分数为30％
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80％；所述特定结构为2层，第一层是边长P1≥100mm的正多边形，高度h1≤30mm；第二层是第一层的正多边形缩放成边长P2的正多边形，P2＝(0.5
‑
0.8)P1，其高度h2≥5h1。2.如权利要求1所述环保暗室吸波材料，其特征在于：所述特定结构还有第三层，第三层是与第二层顶部相适应堆叠高度为h3的多棱锥，h3≥h2。3.如权利要求1所述环保暗室吸波材料的制备方法，具体步骤如下：步骤1、备料：粒径大小1
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10mm的颗粒状锰锌铁氧体废料，和水灰比为0.3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩天成，邱日全，尹良君，闫建璋，梁迪飞，邓龙江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：