專利名稱：改性石墨水泥基電磁屏蔽干混砂漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型建筑功能材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種改性石墨水泥基電磁屏蔽干混砂漿的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會電子及通訊設(shè)備的普及使人類活動的電磁波環(huán)境發(fā)生了巨大變化，各種電子電器設(shè)備產(chǎn)生的的電磁輻射已影響到人類活動的安全。因此，對公共建筑物和居民住宅進行電磁防護已成為現(xiàn)代建筑工程設(shè)計的重要內(nèi)容。水泥基材料是用量最大、覆蓋面最廣的建筑材料。將水泥基材料制成具有電磁屏蔽功能的材料有利于大范圍進行電磁防護和有效降低制造成本，符合傳統(tǒng)建筑材料向功能化發(fā)展的方向，具有實用價值。由于公共建筑和居民住宅的防護空間范圍大、數(shù)量多，因此作為建筑電磁防護材料的水泥基材料最好是做成涂層材料而不是結(jié)構(gòu)材料，這樣一方面可對建筑墻面進行大范圍覆蓋，可節(jié)約大量的材料，降低成本，還可以與輕質(zhì)骨料、可分散乳膠粉、顔料等配合使用制成兼具保溫、隔音、裝飾和電磁防護功能的多功能建筑干粉砂漿，應(yīng)用前景將十分廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用普通鱗片石墨進行改性后摻入水泥中并與細(xì)骨料、硅灰、乳膠粉、增稠劑及減水劑等組分材料配制成一種具有電磁屏蔽功能的水泥干混砂漿。將此產(chǎn)品應(yīng)用于具有高密度電磁波環(huán)境的場所，如靠近電視和廣播發(fā)射臺、通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車、磁懸浮列車、電氣化高速列車、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備等場所的建筑物內(nèi) 外墻的墻面涂層材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是:
采用化學(xué)方法將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨的層間及表面制成磁性膨脹石墨，再將磁性膨脹石墨及碳纖維摻入水泥中并與細(xì)砂、硅灰、乳膠粉和外加劑等材料混合制成具有電磁屏蔽功能的干混砂漿。具體制備工藝如下:
(1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的制備:選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸等試劑按摩爾比為1: 2: 4配制成溶液，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH值為7 8，于90°C水浴中攪拌4 5h，當(dāng)液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘干，放入高溫爐中在500°C加熱60s制成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨；
(2)按各原料質(zhì)量份數(shù)配比稱取原料，水泥:石英砂:硅灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3 0.6mm粒級范圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維,長度為4_5mm,直徑為6_10 y m ；
(3)將步驟(2)各原料在粉體混合機中充分混合均勻得到產(chǎn)品；
所述粉體混合機可以是帶刀式打散機的無重力混合機。本發(fā)明的有益效果是:
(I)與樹脂基電磁屏蔽材料相比，水泥基電磁屏蔽干混砂楽■具有原料豐富、成本低廉、施工方便的特點。(2)將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨層間和表面可使膨脹石墨具有鐵磁性，而且可改善磁性石墨與水泥的相容性。填充這種磁性石墨的水泥砂漿可大幅提高對電磁波的屏蔽效倉泛。
具體實施例方式實施例1
(1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的制備:選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸等試劑按摩爾比為1: 2: 4配制成溶液，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH值為7，于90°C水浴中攪拌5h，當(dāng)液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘干，放入高溫爐中在500°C加熱60s制成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨； (2)按各原料質(zhì)量份數(shù)配比稱取原料，產(chǎn)品配方(以質(zhì)量份數(shù)計)為:水泥:石英砂:硅灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50: 5: 3: 0.1: 0.88: 8: 0.6 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3
0.6mm粒級范圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維，長度為4-5mm，直徑為6-10u m ；
(3)將步驟(2)各原料在帶刀式打散機的無重力混合機中充分混合均勻得到產(chǎn)品；
(4)將上述混合均勻的干混砂漿且按水灰比1:1加水在砂漿攪拌機中攪拌均勻，用于進行性能測試；
(5)抗壓強度和干密度試體依據(jù)GB/T20473附錄B和附錄C規(guī)定的方法成型制成70.7mmX 70.7mmX 70.7mm砂漿立方體，用聚乙烯薄膜復(fù)蓋，在溫度20°C ±5°C下靜停(48±4) h,拆模后試樣在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱(溫度20°C ±2°C,相對濕度60 80%)中養(yǎng)護至28d。粘結(jié)強度依據(jù)GB/T 17371-1998第6.6條規(guī)定進行。電磁屏蔽性能測試依據(jù)我國電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)SJ20524-1995規(guī)定的測試方法進行。試樣制成外徑為115mm,中心孔徑為12 mm,厚8 mm的圓餅狀試樣。帶模試樣在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱中(溫度20°C ±2°C,相對濕度大于90%)養(yǎng)護至Id脫模后在養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護至14d，在干燥箱中60°C排風(fēng)干燥2h后冷卻至室溫。實施例2
步驟(I)與實施例1相同。(2)產(chǎn)品配方(以質(zhì)量份數(shù)計)為:水泥:石英砂:硅灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 70: 5: 3: 0.1: 0.88: 9: 0.6 ；
步驟(3)、(4)、(5)與實施例1相同。實施例3
步驟(I)與實施例1相同。(2)產(chǎn)品配方(以質(zhì)量份數(shù)計)為:水泥:石英砂:硅灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 90: 5: 5: 0.1: 0.88: 9: 0.9 ；
步驟(3)、(4)、(5)與實施例1相同。實施例廣3的產(chǎn)品部分性能技術(shù)指標(biāo)見表I。表I不同實例產(chǎn)品的部分性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種改性石墨水泥基電磁屏蔽干混砂漿的制備方法，其特征是: (1)鎳鐵氧體沉積膨脹石墨的制備，選用市售膨脹倍率為250- 400倍，純度> 98%的膨脹石墨為原料；將硝酸鎳、硝酸鐵、檸檬酸試劑按摩爾比為1: 2: 4配制成溶液，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH值為7 8，于90°C水浴中攪拌4 5h，當(dāng)液體呈粘稠狀時加入膨脹石墨，石墨與溶液的體積比為1: 2.5，攪拌至形成膠體；將膠體在100°C烘干，放入高溫爐中在500°C加熱60s制成沉積鎳鐵氧體磁性膨脹石墨； (2)按各原料質(zhì)量份數(shù)配比稱取原料，水泥:石英砂:硅灰:乳膠粉:纖維素醚:萘系減水劑:磁性膨脹石墨:碳纖維=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度級配為:0.3 0.6mm粒級范圍的砂為60%，0.6 1.0mm的砂為40% ;乳膠粉為醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纖維素醚為羥丙基甲基纖維素；碳纖維為PAN基短切碳纖維，長度為4_5mm,直徑為6_10 u m ； (3)將步驟(2)各原料在粉體混合機中充分混合均勻得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性石墨水泥基電磁屏蔽干混砂漿的制備方法，其特征是:所述粉體混合機是帶刀式打散機的 無重力混合機。
全文摘要
一種改性石墨水泥基電磁屏蔽干混砂漿的制備方法，是采用化學(xué)方法將鎳鐵氧體沉積在膨脹石墨的層間及表面制成磁性膨脹石墨，再將磁性膨脹石墨及碳纖維摻入水泥中并與細(xì)砂、硅灰、乳膠粉和外加劑等材料混合制成具有電磁屏蔽功能的干混砂漿。本發(fā)明與樹脂基電磁屏蔽材料相比，水泥基電磁屏蔽干混砂漿具有原料豐富、成本低廉、施工方便的特點。
文檔編號C04B14/36GK103204651SQ20131000360
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者黃少文, 胡雋, 彭強 申請人:南昌大學(xué)