文档介绍：高性能水泥基吸波材料的研制
项目申请人:张津瑞赵冉冉
指导教师:赵庆新
推荐单位:建筑工程与力学学院
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项目组成员能力介绍
本组成员均具有扎实的专业基础知识,有较强的独立思考能力和创新意识,相继参与完成了学校科技协会组织的“生态型活性粉末混凝土的研制”和赵庆新老师负责的“服务里14#楼一、二层扶梯加固技术研究”项目并在老师的指导下阅读了《高性能混凝土》、《现代高性能混凝土技术》、《现代多组分混凝土研制与应用》等混凝土科学的相关书籍
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一、立项背景
继大气污染、水污染和噪音污染之后,电磁辐射已成为人类第四污染源。
我国水泥材料资源丰富、适应性强、耐久性好,是工程建设中应用最广的建筑材料,且能够通过多组分、多尺度复合技术实现某种功能需要。
已有研究表明:水泥基吸波材料可应用于防电磁污染的环境保护型的建筑领域,以尽量减轻电磁辐射对人们所造成的危害。
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在机场、码头、航标、电视台和接收站附近的高大建筑上使用吸波材料,可以收到消除反射干扰的效果,改善通信质量
用来制作微波暗室,以防止微波辐射干扰和能量泄露,不仅可以消除干扰,提高测试精度,而且对操作人员也可以起防护作用
用于作战中的军事隐身建筑领域、防电磁波干扰的科研部门、精密仪器厂以及国家保密单位的防信息泄露等部门
二、研究意义
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三、国内外研究现状
水泥基吸波材料的研究在国内外尚处于起步阶段
根据材料的损耗机理可将微波吸收剂分为:
电阻型吸收材料:主要是碳精粉、石墨、碳化硅等。
电介质型吸收材料:主要以铁电陶瓷等高介电常数的材料为代表。
磁介质型吸收材料:主要是铁氧体等材料。
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四、存在的问题
掺入吸收剂后水泥基材料的强度明显下降,在机场道面等结构材料的应用中受到限制;
吸波性能(吸波能力和吸收频带)尚需改善;
生产成本较高,应用领域受到限制。
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五、项目研究内容
通过水泥基材料微观设计,采用多尺度、多层次的微粒、细丝复合技术提高其强度,解决高吸波剂与低强度之间的矛盾。
通过吸波剂的多重复合技术,提高水泥基材料的吸波能力,达到吸波能力强和吸波频带宽的目标。
通过吸波材料的结构设计,使之达到吸波性能与成本控制的最优化,拓宽吸波材料的使用范围。
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六、技术路线
1. 吸波剂的高掺量与结构低强度之间矛盾的解决方法
使用高效减水剂使W/B下降,从而提高水泥基材料强度
W/B
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吸波剂颗粒堆积的优化设计
主要是通过改善吸波剂颗粒级配的方法使水泥基结构变得密实,从而提高强度
传统级配
良好级配
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纤维复合技术
碳纤维
钢纤维
玄武岩纤维
混杂增强
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