[发明专利]一种磁性吸波水泥及其制备方法

说明书

一种磁性吸波水泥及其制备方法，所述磁性吸波水泥包括MnZn铁氧体磨削回收料和硅酸盐水泥，所述MnZn铁氧体磨削回收料的填充率为40～70vol%，所述MnZn铁氧体磨削回收料的颗粒直径D50为0.6～3μm。本发明还包括所述磁性吸波水泥的制备方法。本发明在水泥中掺杂MnZn铁氧体磨削回收料，其在成型固化后在8‑18GHz的频段内15mm厚度吸波能力可达到‑15dB以上，并且成本非常低廉。

技术领域

本发明涉及电磁功能结构一体化材料，尤其涉及一种磁性吸波水泥及其制备方法。

背景技术

目前，电磁辐射越来越严重，很多特殊的建筑物都提出了防电磁干扰的需求。吸波材料以前属于军用技术，最近一些年随着民用频率的提升开始转为民用领域。首先，吸波材料传统的设计方法都习惯于采用非常昂贵的材料，比如羰基铁粉末、羰基铁纤维、片状合金粉末、铁氧体粉末、碳纤维、玻璃微珠、环氧树脂等等。第二，在军用领域，吸波材料技术上除了保证吸波性能外还往往强调薄轻，而作为民用不需要去考虑太多薄轻的问题，但是成本必须低廉，才能具有实用性。第三，以往的吸波材料都使用了大量的金属与有机物，其耐候性耐腐蚀能力均较差。

以往的相关发明中，采用水泥中掺杂炭黑、四氧化三铁，钛酸钡甚至石墨烯来提高硅酸盐水泥的吸波性能，尽管其在某些频段能达到很好的吸波效果，但是性能仍然不高，并且其成份中许多原料价格较高，使得吸波水泥成本太高，难以大规模推广。

MnZn铁氧体属于软磁材料，化学性能稳定，耐酸碱，主要用于制作变压器、电感器，广泛应用于各类电子设备，但是，将其应用于吸波水泥，尚未见报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种不仅吸波能力好，而且成本低廉、耐候性耐腐蚀能力好的磁性吸波水泥及其制备方法。

本发明使用MnZn铁氧体磨削回收料与硅酸盐水泥混合的方式，水泥既拥有吸波的特性又具备结构材料的功能，并且该方案耐各种腐蚀不需要长期维护，并且MnZn铁氧体磨削回收料属于工业废料，成本非常低廉，适合大批量使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁性吸波水泥，包括MnZn铁氧体磨削回收料和硅酸盐水泥，所述MnZn铁氧体磨削回收料的填充率为40～70vol%（优选55～65vol%），所述MnZn铁氧体磨削回收料的颗粒直径D50为0.6～3μm。

所述MnZn铁氧体磨削料回收料是指MnZn铁氧体磁芯或磁环表面磨削回收料磨细后烘干的粉料。

优选的，所述MnZn铁氧体磨削回收料经过磨细烘干处理，具体步骤如下：

（1）将磨削碎屑进行收集，使用30～60目筛网进行过滤，分离出大块的碎片；

（2）将过滤后的浆料倒入沉淀塔进行沉淀，放出一部分表面清水，控制含水量在50～60wt%；

（3）将沉淀后的料浆倒入滚筒球磨机球磨，出料粒度控制为0.6～3μm；

（4）将磨细后的湿料浆进行烘干处理。

步骤（3）中，球料比为3～5:1，钢球尺寸为3～6mm。

步骤（4）中，使用喷雾干燥的方式或者烘箱进行烘干处理。

由于磨削MnZn铁氧体磁芯或磁环过程中会出现大块的崩落，尺寸太大会影响球磨，所以需要进行过滤。

MnZn铁氧体磨削料颗粒分布非正态不利于在硅酸盐水泥中均匀分散，颗粒尺寸太大的MnZn铁氧体粉末容易在水泥成型过程中沉降，使得成份不均，会影响到吸波性能，所以，需要对MnZn铁氧体磨削料进行球磨。

为了能保证球磨的效率与粒度分布能受到控制，需要对浆料的含水量进行控制，一般在50～60wt%为适宜。