[发明专利]一种具有电磁波辐射防护功能的混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电磁波辐射防护功能的混凝土，其特征在于它由水、介电损耗型纳米复合吸波材料、磁损耗型纳米复合吸波材料、吸波基础料、矿渣粉、水泥、粉煤灰、细集料、碎石和减水剂组成，而且各组分的配比为：

水：130-150 kg/m³；

介电损耗型纳米复合吸波材料：0.6-1.0 kg/m³；

磁损耗型纳米复合吸波材料：0.5-0.9 kg/m³；

吸波基础料：10-15 kg/m³；

矿渣粉：15-20 kg/m³；

水泥：350-400 kg/m³；

粉煤灰：30-50 kg/m³；

细集料：500-600 kg/m³；

碎石：850-1000 kg/m³；

减水剂：1.0-2.2 kg/m³。

2.根据权利要求1所述的具有电磁波辐射防护功能的混凝土，其特征在于：所述的介电损耗型纳米复合吸波材料，为纳米ZnO/氧化石墨烯复合吸波材料。

3.根据权利要求2所述的具有电磁波辐射防护功能的混凝土，其特征在于：所述纳米ZnO/氧化石墨烯复合吸波材料的制备方法如下：

（1）取1份NaHCO₃，与1.91份ZnSO₄·7H₂O混合均匀，然后将混合物球磨处理1.5 h待用；

（2）取上述步骤(1)球磨处理后的混合物，用水洗净后，在70℃下真空干燥18 h待用；

（3）将上述步骤(2) 备好的粉末，在空气气氛和220℃下处理2 h后常温放置待用；

（4）将上述步骤(3)备好的粉末与0.2份氧化石墨烯混合均匀后，采用高能球磨机，将混合物球磨处理150 h后，得到纳米ZnO/氧化石墨烯复合吸波材料，其中ZnO的平均粒径为15-32 nm。

4.根据权利要求1所述的具有电磁波辐射防护功能的混凝土，其特征在于：所述的磁损耗型纳米复合吸波材料，为纳米Fe₃O₄/氧化石墨烯复合吸波材料。

5.根据权利要求4所述的具有电磁波辐射防护功能的混凝土，其特征在于：所述纳米Fe₃O₄/氧化石墨烯复合吸波材料的制备方法如下：

（1）按各组分的用量，即水10份、氧化石墨烯0.5份、NH₄Fe(SO₄)₂·6H₂O 8.3份、十二烷基磺酸钠0.7份、甘油0.2份、浓度为5 mol/L的NaOH水溶液35.5份，选取水、氧化石墨烯、NH₄Fe(SO₄)₂·6H₂O、十二烷基磺酸钠、甘油和浓度为5 mol/L的NaOH水溶液备用；

（2）在室温下，将上述步骤(1)备好的十二烷基磺酸钠和甘油加入水中，搅拌至完全溶解后待用；

（3）在室温下，将上述步骤(1)备好的氧化石墨烯加入到上述步骤(2)备好的水溶液中，在40 kHz、1800 W的超声仪中超声5 h后待用；

（4）在室温下，将上述步骤(1)备好的NH₄Fe(SO₄)₂·6H₂O加入到上述步骤(3)备好的水溶液中搅拌1 h后待用；

（5）在50℃和剧烈搅拌下，将上述步骤(1)备好的NaOH水溶液滴加入上述步骤(4)备好的水溶液中，滴加时间为0.5 h；滴加完毕后升温至85℃，搅拌2 h后室温放置待用；

（6）在室温下，将上述步骤(5)的混合物离心并用水洗净后，置于工业离心机中，按260 r/min的转速离心10 min后取出，在75℃下真空干燥24小时，即得到纳米Fe₃O₄/氧化石墨烯复合吸波材料，其中Fe₃O₄的平均粒径为20-35 nm。