1. 研究目的与意义(文献综述)
电磁波在现代生活中无处不在,给我们的生活带来了极大便利,但电磁辐射给我们带来的危害也日益受到重视,恶化的电磁环境不仅对通讯、计算机及其他电子设备造成危害,而且也危害人类健康;在军事上,也会造成军事设备、计算机数据泄漏和削减雷达对军事目标的探测能力。许多发达国家及国际组织制定了相应的法规及标准,我国也不例外,先后颁布了《微波辐射暂行卫生标准》、《环境电磁波卫生标准》(gb9175—88)、《电磁辐射防护规定》等。科学技术的发展尤其是防护工程建设的发展,不仅需要大量高强度的混凝土材料,而且需要大量具有各种特殊功能的混凝土材料,因此提高混凝土的某些特殊性能指标或赋予混凝土某种新的功能已经成为混凝土改性的新方向。解决电磁干扰、信息防窃以及电磁辐射的抑制问题已成为许多科学和工程领域研究工作的焦点,在材料技术研究与设计领域,电磁防护材料越来越受到人们的高度重视,并得到日益发展。
电磁防护材料按照电磁防护的基本原理可分为两类:屏蔽材料和吸波材料。屏蔽材料主要是以反射型为主,是依赖导电组分的高导电性形成一个有效的封闭区域,使电磁波不能进出屏蔽区域。由于多数屏蔽材料仅对电磁波进行反射,不能从根本上消除或减弱电磁辐射,而且在施工方面也存在较大的困难,同时反射电磁波会与入射波叠加,容易造成电磁辐射的二次污染。而吸波材料主要以吸收电磁波能量的形式对电磁辐射进行衰减,它不仅可以对有害性和有目的性电磁波辐射进行吸收,还能有效防止其造成的严重危害;在军事上,使用吸波材料可实现目标隐身,可使得战场生存能力和武器系统的突防能力得到了极大的提高,吸波材料较屏蔽材料能最大优势是能克服磁辐射反射到空间的弊端。
通过添加吸波剂可以使材料具有一定吸波能力,因此为使水泥基复合材料具有吸波性能,在集料中添加吸波剂可以达到以上目的。水泥基复合吸波材料的设计原理与普通吸波材料一致,即吸波剂本身的性能在很大程度上决定着水泥基复合材料的吸波性能好坏。目前,已研制开发并成功应用于吸波材料中的损耗介质达几十种之多,常用的有铁氧化吸收剂、金属超细微粉、导电短纤维或金属丝、导电高聚物吸收剂、陶瓷类微波吸收剂、纳米吸波材料等。许卫东等人采用自制的六角铁氧体粉作为吸波剂,当微波吸收剂含量达37%(质量分数),水泥复合材料最小损耗达-7db,最大达-15db;cao等对焦炭填充水泥复合材料的吸波性能的研究表明,水泥基体中添加部分焦炭粉末之后,材料在1.0~1.5ghz频段内的吸波性能仅有-2~4db,而其屏蔽性能则可达-43db;熊国宣等人利用自制的mn-zn铁氧体粉制备出具有一定吸波功效的水泥基复合吸波材料,当其用量为35%(质量百分比)时,其吸波性能最好,8一12ghz频率范围内,反射率基本上均-6db,最小反射率达-9.3db。铁氧体粉主要针对低频有很好的微波吸收性能。
2. 研究的基本内容与方案
1)本实验主要内容:
a)溶胶凝胶法制备钡铁氧体(配方的设计,烧成温度的选择)
b)吸附钡铁氧体至多孔陶粒中
3. 研究计划与安排
第1-2周:阅读相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需的实验材料及制
备方法、检测方法。确定实验方案及技术路线,完成开题报告。
第3-8周:初步进行实验,掌握实验过程和方法及测试处理技术。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]田焜.水泥基电磁防护吸波多功能复合材料的研究[d].武汉:武汉理工大学,2010.
[2]张秀芝,孙伟.铁氧体复合吸波剂对水泥基复合材料吸波性能的影响[j].硅酸盐学报,2010,38(4):590-596.
[3]熊国宣.水泥基复合吸波材料[j].南京工业大学,2005.
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