本文關(guān)鍵詞：炭黑為吸波劑石膏板和礦棉板電磁波吸收性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以石膏和礦物棉為基體材料,乙炔炭黑為主要吸波劑,制備了具有寬頻電磁波吸收性能的建筑裝飾用石膏板和礦棉板。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線衍射儀(XRD)以及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)等對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)、電磁性能以及吸波性能進(jìn)行了研究,并探討了電磁波吸收機(jī)理。實(shí)驗(yàn)證實(shí),石膏和礦物棉均不具備損耗電磁波的能力;乙炔炭黑是一種具有較大介電常數(shù)和較高電損耗因子的電阻損耗型吸波劑,納米尺寸以及高結(jié)構(gòu)性也是導(dǎo)致其具有較強(qiáng)損耗能力的重要因素;膨脹珍珠巖是一種具有低介電常數(shù)的透波材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):膨脹珍珠巖可以改善石膏板的吸波性能,其最佳含量為40vol%左右。1mm粒徑膨脹珍珠巖的含量為40vol%,厚度為20mm的吸波石膏板,炭黑含量為2%時(shí),在2~18GHz范圍內(nèi)反射率最小值達(dá)到-20d B;炭黑含量為3%時(shí),在2~2.5、5~6GHz以及8~18GHz范圍內(nèi)反射率均小于-10d B,吸波頻寬達(dá)到11.5GHz。具有低介電常數(shù)的膨脹珍珠巖對(duì)電磁參數(shù)的調(diào)節(jié),有效地改善了石膏板與自由空間的波阻抗匹配;被復(fù)合基體材料包裹的膨脹珍珠巖顆粒對(duì)電磁波的散射以及多次反射作用在一定程度上增強(qiáng)了石膏板的電磁波損耗能力。炭黑為吸波劑礦棉板具有優(yōu)異的吸波性能。礦棉板的多孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有利于實(shí)現(xiàn)與自由空間的阻抗匹配;炭黑在礦棉板中不連續(xù)分布形成的非連續(xù)導(dǎo)電團(tuán)聚體,以及表面附著有炭黑顆粒的礦棉纖維對(duì)電磁波的散射和多次反射作用,在礦棉板對(duì)電磁波的吸收衰減中發(fā)揮重要作用。雙層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以明顯改善礦棉板的吸波性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:炭黑含量為2%,20mm厚的單層結(jié)構(gòu)礦棉板,在2~4、7.6~11GHz以及13~18GHz頻率范圍內(nèi)反射率小于-10d B,最低反射率值達(dá)-20.8d B。匹配層炭黑含量為1%,吸收層炭黑含量為5%,20mm厚雙層結(jié)構(gòu)礦棉板的吸波性能,在整個(gè)2~18GHz范圍內(nèi)均小于-10d B。通過石膏板和礦棉板吸波性能及電磁波損耗機(jī)制的比較發(fā)現(xiàn),礦棉材料的非導(dǎo)電纖維結(jié)構(gòu)更有利于電磁波的吸收。
【關(guān)鍵詞】：石膏板 礦棉板 微觀結(jié)構(gòu) 阻抗匹配 電磁波吸收
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ177.378
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 前言10
• 1.2 電磁輻射的來源、危害與防護(hù)10-13
• 1.2.1 電磁輻射的來源10-11
• 1.2.2 電磁輻射的危害11-12
• 1.2.3 電磁輻射的防護(hù)12-13
• 1.3 吸波材料的設(shè)計(jì)原理13-15
• 1.4 建筑吸波材料的研究現(xiàn)狀15-23
• 1.4.1 吸波劑填充型吸波建材的研究15-20
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型吸波建材的研究20-23
• 1.5 本論文的研究目的及研究內(nèi)容23-26
• 1.5.1 本文的主要研究目的23-24
• 1.5.2 本文的主要研究內(nèi)容24-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原材料、設(shè)備及測(cè)試方法26-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原材料26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.3 試樣制備27-30
• 2.3.1 石膏板測(cè)試試樣制備27-28
• 2.3.2 礦棉板測(cè)試試樣制備28-30
• 2.3.3 電磁參數(shù)測(cè)試試樣制備30
• 2.4 性能測(cè)試30-32
• 2.4.1 電磁參數(shù)測(cè)試30
• 2.4.2 吸波性能測(cè)試30-31
• 2.4.3 力學(xué)性能測(cè)試31
• 2.4.4 電阻率測(cè)試31-32
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-66
• 3.1 原材料微觀結(jié)構(gòu)及電磁性能的研究32-39
• 3.1.1 石膏的性能研究32-34
• 3.1.2 礦物棉的性能研究34-35
• 3.1.3 膨脹珍珠巖的性能研究35-37
• 3.1.4 乙炔炭黑的性能研究37-39
• 3.2 石膏板的電磁波吸收性能研究39-50
• 3.2.1 復(fù)合材料電磁參數(shù)以及反射率的計(jì)算方法39-40
• 3.2.2 炭黑復(fù)合石膏板的吸波性能研究40-42
• 3.2.3 摻膨脹珍珠巖炭黑復(fù)合石膏板的吸波性能研究42-47
• 3.2.4 石膏板吸波性能的計(jì)算47-49
• 3.2.5 膨脹珍珠巖對(duì)石膏板力學(xué)性能的影響49-50
• 3.3 礦棉板的電磁波吸收性能研究50-58
• 3.3.1 雙層結(jié)構(gòu)吸波材料的阻抗匹配原理50-51
• 3.3.2 單層結(jié)構(gòu)礦棉板的吸波性能研究51-54
• 3.3.3 雙層結(jié)構(gòu)礦棉板的吸波性能研究54-57
• 3.3.4 礦棉板力學(xué)性能測(cè)試57-58
• 3.4 電磁波損耗機(jī)理分析58-64
• 3.4.1 摻膨脹珍珠巖石膏板電磁波損耗機(jī)理分析58-59
• 3.4.2 礦棉板電磁波損耗機(jī)理分析59-62
• 3.4.3 石膏板和礦棉板的吸波性能比較分析62-64
• 3.5 本章小結(jié)64-66
• 第四章 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果72-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關(guān)博文;丁冬海;熊銳;楊濤;張紀(jì)陽;;摻天然磁鐵礦水泥基復(fù)合材料電磁波吸收性能研究[J];功能材料;2015年02期

2 汪彬;徐文;潘竟盛;;水泥基電磁波吸收材料的研究進(jìn)展[J];江蘇建筑;2014年04期

3 常書惠;;電磁輻射與防護(hù)[J];科技信息;2013年25期

4 李俊豪;莊U

本文編號(hào)：440422