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各种电子、电气设备在使用过程中产生的电磁干扰与电磁辐射影响人们的生产和生活,因此,如何减少电子信号之间的电磁干扰与电磁辐射所带来的伤害成为科学界研究的热点问题。目前,通用的抗电磁干扰及抗电磁辐射的方法有两种,电磁屏蔽和电磁吸收。但电磁屏蔽技术不能从根本上减弱或消除电磁波,甚至容易造成反射电磁波对入射电磁波的“二次干扰”,因此其应用范围有限。而电磁吸收技术通过将进入吸波材料的电磁波转化为热能或其他形式的能量耗散掉的方式进行电磁波的吸收与衰减,从根本上解决了“电磁污染”。因此,制备水泥基吸波建筑材料,降低环境中的电磁污染成为必要。本课题选择具备双复介质属性的纳米Fe3O4以及电阻损耗性质的GR、GO作为水泥基吸波材料的吸波剂制成水泥基建筑材料,在水泥基体中加入0.01wt%~0.07wt%GR、0.01wt%~0.07wt%GO以及5wt%~20wt%纳米Fe3O4三种吸波剂,研究相应的水泥基复合材料的基础性能,包括水化热、水化产物、强度与电阻率,在保证水泥基材料强度的基础上,获得最小电阻率的配合比。同时,在0~3GHz频段内,本课题分别利用同轴探头法和传输/反射法测试了在GR、GO和Fe3O4不同掺量下相应水泥基材料的介电常数和磁导率,并利用同轴法测试了上述水泥基材料的反射率,分析了GR、GO和Fe3O4三种吸波剂对水泥基材料吸波性能的影响。主要结论如下:(1)探讨了 GR、GO和Fe3O4对水泥基材料的水化热、水化产物、强度以及电阻率的影响。实验结果表明:GR、GO因小尺寸效应能提高水泥基材料的水化放热总量;由X射线衍射(XRD)图谱分析可知,掺入GR、GO后,水泥基材料生成了更多的水化产物—钙矾石,纳米Fe3O4能与水化产物CH发生二次水化反应生成Fe-钙矾石,同时这也是Fe3O4提高水泥基材料水化放热总量的主要原因;O.O1wt%~0.07wt%掺量的GR、GO均能不同程度地提高水泥基材料的强度且0.03wt%为GR、GO最优强度掺量;5wt%掺量的纳米Fe3O4因其超大的比表面积,对水泥基材料也能起到增强效果,但Fe3O4的掺量超过5wt%后会导致水泥基材料流动性变差,阻碍水化反应的进行,降低了试样的强度;将GR、GO分别与Fe3O4复掺入水泥基材料中后,试样的强度会因为Fe304对GR、GO的“包裹”以及GR、GO对Fe3O4与CH二水化的“阻碍”而降低。0.01wt%~0.03wt%的GR与GO可以使水泥基材料的3~28天龄期内的电阻率有不同程度的下降且0.03wt%为GR与GO的最小电阻率掺量;5wt%~10wt%Fe3O4能降低水泥基材料的电阻率且110wt%为Fe3O4的最小电阻率掺量,但加入15wt%~20wt%Fe3O4不能明显降低水泥基材料的电阻率;加入GR与GO对Fe3O4水泥基材料的电阻率影响不大。(2)在0~3GHz频段内,加入GR会使得水泥基材料的ε’、ε"和tanδe值均增大且0.05wt%GR、0.07wt%GR试样有更好的介电损耗性能;掺入0.01wt%~0.07wt%GO均能使水泥基材料的ε’、ε"、tanδe值增大,其中GO的介电损耗最优配比为0.03wt%;5wt%~20w%Fe3O4掺量均能使水泥基材料的ε’ ε"、tanδe值增大,且Fe3O4试样介电损耗较好的配比为5wt%和10wt%;将0.01wt%、0.03wt%GO分别与5wt%、10wt%Fe3O4复掺得到的试样以及0.07wt%GR与20wt%Fe304复掺得到的试样表现出了较好的介电损耗。在0~3GHz频段内,GR与GO均不能明显提高水泥基材料的磁损耗性能;在600~800MHz频段内,5wt%~20wt%Fe3O4试样相比空白试样的tanδm值提高了0.11~0.67,其中,10wt%Fe3O4试样的磁损耗性能最好;掺入非磁性材料GR、GO对于Fe304试样的磁损耗能力没有增强。(3)相比空白试样,5wt%~20wt%Fe3O4试样的反射率值在300~500MHz、700~865MHz、995~1155MHz、1340~1540MHz、1730~1840MHz 以及 2000~2100MHz的频段内有不同程度的减小。在300~500MHz、700~865MHz频段内,20wt%Fe3O4试样表现出了优良的吸波性能。在210~500MHz、670~865MHz、1015~1165MHz、1340~1560MHz和1700~3000MHz(除去2000MHz、2200MHz、2500MHz和3000MHz频点)频段内,0.01wt%~0.07wt%GO试样的吸波性能均优于空白试样且0.07wt%GO试样的反射率值最小,吸波能力最强。在其余上述频段内,0.01wt%~0.07wt%GO试样的反射率值均有0.20~4.23dB的减小。在300~500MHz、1000~1150MHz、1340~1550MHz频段内以及1800MHz频点附近,掺入0.01wt%~0.07wt%GR后,水泥基体的反射率都有不同程度的下降,其中0.03wt%GR试样在500MHz频点上出现最小反射率值-11.71dB。在0~3GHz频段内,加入GO后对于Fe3O4水泥基复合材料反射率没有明显的影响,而加入GR后,在 300~500MHz、700~865MHz 以及 1000~1100MHz低频段内,Fe3O4试样的反射率减小,吸波性能增强,且在490MHz频点上,加入0.03wt%GR之后,10wt%Fe3O4试样的反射率由原来的-7.89dB降至-27.52dB。