一種具有電磁波吸收功能的石膏板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種具有電磁波吸收功能的石膏板及其制備方法，特別涉及以石膏填充蜂窩結(jié)構(gòu)孔格制備的電磁波吸收石膏板。
技術(shù)背景
[0002]正如工業(yè)革命帶來諸如“三廢”環(huán)境污染一樣，各種現(xiàn)代電子設備的廣泛使用造成的環(huán)境電磁污染正在使人類生存空間的電磁環(huán)境日益惡化，電磁輻射已經(jīng)成為人類社會的“隱形殺手”。電磁污染的危害不僅使電子儀器、精密儀器失靈，鐵路信號中斷，造成信息泄露等；同時對人類的視覺系統(tǒng)、機體免疫功能、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和遺傳、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等都有不同程度的影響。電磁污染已經(jīng)對于人類生活居住空間的環(huán)境造成很大的破壞，嚴重影響著人們的身體健康，電磁輻射污染問題亟待解決，開發(fā)具有電磁波吸收功能的建筑材料也成為了研究的熱點。
[0003]石膏板是以建筑石膏為主要原料制成的一種建筑裝飾材料。石膏板具有輕質(zhì)量、高強度、薄厚度的特點，同時還兼具隔音絕熱、防火阻燃等性能，已廣泛應用與住宅、辦公樓、車站、賓館以及工業(yè)廠房等各種建筑物的隔墻、天花板以及各種裝飾板等。近年來國內(nèi)石膏板產(chǎn)量不斷增加，石膏板在建筑工程中用量很大，因此研究具有電磁吸收功能的石膏板會使建筑室內(nèi)電磁污染得到有效的改善，目前也已經(jīng)有人對吸波石膏板進行了部分研究。
[0004]蜂窩結(jié)構(gòu)電磁波吸收材料是一種特殊的多孔復合材料，其不但具有質(zhì)量輕、比剛度、比強度高等優(yōu)良的力學性能，還具有優(yōu)良的吸波性能，目前已經(jīng)廣泛應用與航空、航天以及建筑等領(lǐng)域。紙蜂窩結(jié)構(gòu)價格低廉，可操作性強，是用來制備蜂窩結(jié)構(gòu)吸波材料的不錯選擇。
[0005]以石膏填充蜂窩結(jié)構(gòu)制備的石膏板至今無人報道。針對吸波材料“強吸收、寬頻帶、輕質(zhì)量、薄厚度”的要求，將石膏填充到具有吸波性能的蜂窩結(jié)構(gòu)孔格中制備具有電磁波吸收性能的石膏板，具有顯著地創(chuàng)新意義和使用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于研究一種具有電磁波吸收功能的石膏板及其制備方法，旨在顯著提高建筑裝飾材料的吸波性能，得到一種具有優(yōu)異吸波性能的石膏板。
[0007]本發(fā)明的具有電磁波吸收功能的石膏板材組成是將石膏基體灌入具有吸波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)中形成結(jié)構(gòu)增強吸波石膏板，具有吸收電磁波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)為通過向紙蜂窩制作原料中加入吸波劑或通過含有吸波劑的浸漬液浸漬普通蜂窩來制備。本發(fā)明的效果主要體現(xiàn)在使石膏板具有寬頻吸收性能。隨著電磁污染問題的日益嚴重以及人居電磁環(huán)境的不斷惡化，具有電磁波吸收性能石膏板的需求量將不斷增加，而吸波性能好，吸收頻帶寬的吸波石膏板將會有廣闊的應用前景。本發(fā)明在石膏板中加入具有吸波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)，大幅提升了石膏板的吸波性能，而且原料的價格低廉，制備方法簡單，具有非常大的應用價值。
[0008]本發(fā)明所述的石膏板由石膏基體、水和具有吸波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)組成，所述的石膏基體中包括半水石膏粉、改性淀粉以及聚羧酸系高性能減水劑。所述的半水石膏粉、改性淀粉、高性能減水劑各自所占的質(zhì)量百分比分別為:90% -99%U % -10%,0.1% -1% ;水與干物料質(zhì)量比為0.5-0.7:1。
[0009]紙蜂窩結(jié)構(gòu)的孔格邊長為5?20mm，高度可以根據(jù)需要選擇任意高度，蜂窩孔格形狀可以為任意多邊形。
[0010]紙蜂窩結(jié)構(gòu)制作原料中加入的吸波劑為鱗片石墨或膨脹石墨或炭黑中的一種或多種，吸波劑的添加量為所需原料重量的1%?10%。
[0011]浸漬液由水，吸波劑和膠黏劑組成，各組分的配比(按質(zhì)量份數(shù)計)冰100份，吸波劑I?30份，膠黏劑5?20份。
[0012]浸漬液中添加的吸波劑為鱗片石墨或膨脹石墨或炭黑或羰基鐵粉或鐵氧體中的一種或多種，所述鐵氧體晶型包括六角晶系鐵氧體和尖晶石系鐵氧體；化合物包括錳鋅鐵氧體，鎳鋅鐵氧體，鈷鋅鐵氧體。
[0013]膠黏劑為任一種水溶性膠黏劑。
[0014]本發(fā)明還提供上述具有電磁波吸收功能石膏板的制備方法，包括如下步驟:
[0015]I)具有吸波性能的紙蜂窩的制備:在制備紙蜂窩的原料中加入吸波劑，使制得的紙蜂窩本身具有吸波性能；或?qū)⑺?、吸波劑和膠黏劑攪拌至混合均勻，得到浸漬液，將普通紙蜂窩在其中浸漬1-5分鐘得到具有吸波性能的紙蜂窩；將具有吸波性能的紙蜂窩剪裁成所需尺寸；
[0016]2)將石膏基體和水按比例混合均勻；
[0017]3)將步驟I)中所得的紙蜂窩結(jié)構(gòu)放入到模具中，并倒入步驟2)所得的混合物，壓制成型，成型后拆模，制得濕石膏板；
[0018]4)步驟3)所得的濕石膏板自然干燥。
[0019]本發(fā)明的效果主要體現(xiàn)在使石膏板具有寬頻吸收性能。隨著電磁污染問題的日益嚴重以及人居電磁環(huán)境的不斷惡化，具有電磁波吸收性能石膏板的需求量將不斷增加，而吸波性能好，吸收頻帶寬的吸波石膏板將會有廣闊的應用前景。本發(fā)明在石膏板中加入具有吸波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)，大幅提升了石膏板的吸波性能，而且原料的價格低廉，制備方法簡單，具有非常大的應用價值。
【附圖說明】
[0020]圖1為實施例1試樣的反射率測試圖。
[0021]圖2為實施例2試樣的反射率測試圖。
[0022]圖3為實施例3試樣的反射率測試圖。
[0023]圖4為實施例4試樣的反射率測試圖。
[0024]圖5為實施例5試樣的反射率測試圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合具體實施方案詳細說明本發(fā)明的實施:
[0026]實施例1
[0027]本實施例中，石膏板組成及原料配比如下:
[0028]石膏基體:石膏粉質(zhì)量分數(shù)98%，改性淀粉質(zhì)量分數(shù)1%，減水劑質(zhì)量分數(shù)1%;水與石膏基體干物料的比值為0.5:1 ;吸波蜂窩結(jié)構(gòu):通過向原料添加1%質(zhì)量份數(shù)炭黑制備紙蜂窩；蜂窩結(jié)構(gòu):孔格邊長5mm，高度7mm。
[0029]按如下工藝進行制備:
[0030]I)通過向紙蜂窩制作原料中添加I %質(zhì)量份數(shù)炭黑，制備具有吸波性能的紙蜂窩結(jié)構(gòu)，將吸波蜂窩結(jié)構(gòu)剪裁成所需尺寸；
[0031]2)將上述原料按比例混合均勻；
[0032]3)將步驟I)中所得的紙蜂窩結(jié)構(gòu)放入到模具中，并倒入步驟2)所得的混合物，壓制成型，成型后拆模；
[0033]4)將步驟3)所得石膏板自然干燥制成本發(fā)明所述的石膏板。
[0034]用弓形反射法對本實施例制備的具有電磁波吸收功能的石膏板進行吸波性能測試，結(jié)果如圖1。
[0035]實施例2
[0036]本實施例中，石膏板組成及原料配比如下:
[0037]石膏基體:石膏粉質(zhì)量分數(shù)97%，改性淀粉質(zhì)量分數(shù)2.5 %，減水劑質(zhì)量分數(shù)
0.5% ;水與石膏基體干物料的比值為0.6:1 ;吸波蜂窩結(jié)構(gòu):通過向原料添加10%質(zhì)量份數(shù)鱗片石墨制備；蜂窩結(jié)構(gòu):孔格邊長20mm，高度9mm。
[0038]按如下工藝進行制備:
[0039]I)通過向紙蜂窩