新型电磁吸波水泥基材料的设计与制备开题报告

全文总字数：3350字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的发展，人们的生活日新月异，困扰也随之而来。如今电磁辐射充斥在我们生活的各个角落。从几十年前的电视到现在的手机、计算机再到现在的高铁各种电线、天线网络。电磁辐射几乎无处不在。电磁辐射不仅会对人们日常的通信、交通以及一些军事基地的隐蔽性产生影响，而且对人们的身体健康也有一定的危害。我们的文明在不断的发展，随之而来伴生的污染也日益增多。因此，研究电磁吸波材料无论对我们的日常生活、身体健康还是对军事安全方面都有重大意义。

电磁防护手段可分为电磁屏蔽和电磁吸波两大类，其中电磁屏蔽原理：利用导电网络组成屏蔽材料，反射大部分入射电磁波；而电磁吸波原理：利用吸波材料的介电效应、磁效应和电阻效应，将入射电磁波能转化为热能耗散掉，从而实现电磁波的吸收。吸波材料吸收电磁波的基本要求是:(1)入射波最 大限度地进入材料内部而不在其前表面上反射,即材料的匹配特性;(2)进入材料内部的电磁波能迅速地被材 料吸收衰减掉,即材料的衰减特性。实现第一个要求的方法是通过采用特殊的边界条件来达到与空气阻抗相匹配；而实现第二个要求的方法则是使材料具有很高的电磁损耗,即材料应有足够大的介电常数虚部 (有限电导率)或足够大的磁导率虚部。

现在建筑物使用最普遍的材料就是水泥混凝土，研究水泥电磁吸波材料具有重大意义。早在20世纪九十年代初国外就开始研究电磁屏蔽水泥混凝土。例如，singh, chung, nam,以及戴亚文、司琼等人将氧化石墨烯、焦炭粉、碳黑、石墨、纳米碳管、细碳丝及碳纤维等碳系材料作为电磁波吸收功能组分用于制备电磁防护混凝土；而chung, wen, henrik，以及康青、黄煜镔、熊国宣等人则分别采用了钢回形针、不锈钢纤维、钢丝制手性体、高铁粉煤灰、铁氧体粉、tio₂粉等金属及其氧化物系电磁波吸收功能组分。但这些组分存在粒度大而分散不均匀、有的（特别是碳系）对水泥基材料强度和新拌工作负面影响大等问题。而纳米fe3o4磁流体等新型纳米吸波剂粒度小、在新拌水泥混凝土中分散性好，且对硬化混凝土物理力学性能具有一定促进作用，因此，将其作为水泥基吸波材料的吸波剂具有重要的应用前景。

2. 研究的基本内容与方案

（一）基本内容：

1.文献调研，了解国内外电磁吸波水泥基材料相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；；

2.纳米磁流体吸波剂的合成；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备纳米磁流体。

第7－9周：设计电磁吸波水泥基材料并制备出样品。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土[m].北京：中国铁道出版社,1999.

[2]yongjia he, linnu lu, keke sun etal. electromagnetic wave absorbing cement-based composite using nano-fe₃o₄magnetic uid as absorber [j]．cement and concrete composites，2018, 92, 67-69.

[3]yongjia he, yaqing cui, linnu lu etal. microwave absorbing mortar using magnetic hollow fly ash micrspheres=fe₃o₄composite as absorbent [j]．journal of materials in civil engineering, 2018, 30, 1-7.

[4]何柳, 平兵，吕林女, 何永佳. 复掺纳米 tio2 吸波剂和吸波功能集料的电磁吸波混凝土[j]．功能材料, 2018, 1, 01173-01182.