[go: up one dir, main page]

CN103903665B - 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料 - Google Patents

带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料 Download PDF

Info

Publication number
CN103903665B
CN103903665B CN201410025168.8A CN201410025168A CN103903665B CN 103903665 B CN103903665 B CN 103903665B CN 201410025168 A CN201410025168 A CN 201410025168A CN 103903665 B CN103903665 B CN 103903665B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
electromagnetic wave
cement mortar
electromagnetic
absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410025168.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103903665A (zh
Inventor
唐章宏
侯国艳
王群
吕志蕊
王澈
李永卿
冀志江
谭丹君
王鹏起
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201410025168.8A priority Critical patent/CN103903665B/zh
Publication of CN103903665A publication Critical patent/CN103903665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103903665B publication Critical patent/CN103903665B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本发明涉及一种带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，该结构包括金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，水泥砂浆内不同厚度位置混合有不同含量的吸波剂（含量可以为0，即不添加任何吸波剂），分别形成电磁波变换层和电磁波吸收层。该结构的电磁功能建筑材料具有频带宽，屏蔽/吸波强的特点。

Description

带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑 材料
技术领域
本发明涉及一种带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，该结构的电磁功能建筑材料具有频带宽，屏蔽/吸波强的特点。
背景技术
随着社会经济的发展，各种电磁辐射设备尤其是大功率电磁辐射设备迅猛发展，如电力输电线路和变电站、无线电通信发射台、电气化铁路等。随着城镇密集度越来越高，这些大功率电磁辐射设备不可避免的与建筑越来越近，因而对室内的电磁环境污染逐步加剧。针对电磁辐射污染问题，提出采用掺入石墨、碳纤维、钢纤维等的水泥基电磁功能建筑材料对电磁波进行屏蔽和吸收。然而，这种水泥基电磁功能建筑材料的工作频段为微波频段，对低频、大功率电磁辐射设备的防护还无能为力。金属网孔是一种常用的电磁屏蔽手段，其对不同频段电磁波的屏蔽效能取决于网孔孔径和金属丝直径，基于这一特点，在水泥基电磁功能建筑材料的基础上，加入金属网孔，即可实现对低频、大功率电磁辐射设备电磁波的屏蔽和吸收。
发明内容
为解决现有技术上的不足，本发明提出了一种带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构。其采用以下技术方案：
一种水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，其特征在于：金属网嵌入水泥砂浆内，分别形成电磁波变换层和电磁波吸收层且相对于墙体电磁波变换层在外为外层,电磁波吸收层在内为内层；金属网的嵌入位置在电磁波吸波层内，电磁波变换层内，或同时在电磁波变换层、电磁波吸波层中，或者在电磁波变换层、电磁波吸波层之间。
进一步，所述电磁波变换层，当需要屏蔽/吸收的环境电磁波能量占90%以上的频谱分量小于100MHz时，其厚度为2cm～3cm；大于100MHz时，其厚度为0.1cm～2cm。
进一步，所述电磁波吸波层，当需要屏蔽/吸收的环境电磁波能量占90%以上的频谱分量小于100MHz时，其厚度为2.5cm～5cm；大于100MHz时，其厚度为0.5cm～2.5cm。
进一步，所述电磁波变换层和电磁波吸收层还掺入吸波剂。
进一步，吸波剂的掺入从外层到内层逐渐增大。
进一步，当采用石墨作为吸波剂时，电磁波变换层掺入的质量百分比含量范围为0～5%，电磁波吸波层掺入的含量范围为1%～15%。
进一步，吸波剂的含量在相同层厚位置相同。
进一步，金属网的孔径为0.5cm～50cm，金属网的金属丝直径为0.01cm～1cm。
基于以上所述，第一层和第二层不同厚度位置掺入的吸波剂含量（可以为0）根据屏蔽/吸收的电磁波频段范围实际计算得出。金属网平行于墙体放置。
本发明在水泥基电磁功能建筑材料的基础上，利用金属网孔不同孔径大小和不同金属丝直径对不同频率电磁波屏蔽效能不同的原理，通过把一定孔径的金属网嵌入到水泥基电磁功能建筑材料内，达到在原来微波频段吸波的基础上，增加对低频电磁波屏蔽和吸收的目的。
附图说明
图1(a)为屏蔽/吸波复合结构示意图
图1(b)为屏蔽/吸波复合结构电磁波屏蔽层（金属网孔）示意图
图2为孔径大小为1cm～50cm金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图
图3为孔径大小为1cm～25cm金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图
图4为实际制备的带金属网（孔径大小为15cm）的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料屏蔽效能测试结果图
图5为孔径大小为0.5cm～5cm金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图
具体实施方式
1.带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构包括金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，水泥砂浆内不同厚度位置掺入不同含量的吸波剂，分别形成电磁波变换层和电磁波吸收层，如图1(a)所示。第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层均为水泥砂浆，不加入任何吸波剂，第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层厚度共4cm。金属网选用钢丝，嵌入位置在第一、二层中间，网孔孔径40cm，金属丝直径0.5cm，如图1(b)所示。图2为不同孔径金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图，在网孔孔径40cm时，其对30MHz以下的无线广播等低频电磁波的屏蔽效能为10.81dB以上，对900MHz以上移动通信等微波频段电磁波的屏蔽效能为0.05dB以下。该屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料适用于靠近大功率低频电磁辐射设备的建筑，需要对30MHz以下的低频电磁辐射有10dB以上的屏蔽效能，但不屏蔽/吸收移动通信频段电磁波的情况。
2.带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构包括金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，水泥砂浆内不同厚度位置掺入不同含量的吸波剂，分别形成电磁波变换层和电磁波吸收层，如图1(a)所示。第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层基底均为水泥砂浆，第一层电磁波变换层厚度1cm，作用为阻抗匹配，自外层到内层加入石墨（吸波剂）的含量逐渐增大，范围为0.1%～0.5%。第二层电磁波吸收层厚度为3cm，作用为吸收电磁波，自外层到内层加入石墨（吸波剂）的含量逐渐增大，其含量范围为0.5～5%。金属网选用钢丝，嵌入位置在第二层中间，网孔孔径15cm，金属丝直径0.1cm，如图1(b)所示。图3为不同孔径金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图，在网孔孔径15cm时，其对30MHz以下的无线广播等低频电磁波的屏蔽效能为20.41dB以上，对900MHz以上移动通信等微波频段电磁波的屏蔽效能为0.5dB以下。电磁波变换层和电磁波吸收层均加入一定量的石墨，使得该屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料适用于靠近大功率低频电磁辐射设备的建筑，需要对30MHz以下的低频电磁辐射有20dB以上的屏蔽效能，且对移动通信频段电磁波有一定吸波效能的情况。图4为实际制备的带金属网（孔径大小为15cm）的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料屏蔽效能测试结果图。
3.带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构包括金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，水泥砂浆内不同厚度位置掺入不同含量的吸波剂，分别形成电磁波变换层和电磁波吸收层，如图1(a)所示。第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层基底均为水泥砂浆，第一层电磁波变换层厚度1cm，作用为阻抗匹配，自外层到内层加入石墨（吸波剂）的含量逐渐增大，范围为0.1%～1%。第二层电磁波吸收层厚度为2cm，作用为吸收电磁波，自外层到内层加入石墨（吸波剂）的含量逐渐增大，其含量范围为1～10%。金属网选用钢丝，嵌入位置在第二层中间，网孔孔径1.2cm，金属丝直径0.05cm，如图1(b)所示。图4为不同孔径金属网对不同频率电磁波屏蔽效能的计算结果图，在网孔孔径1.2cm时，其对900MHz～2600MHz移动通信等微波频段电磁波的屏蔽效能为10.69dB以上。电磁波变换层和电磁波吸收层均加入一定量的石墨，使得该屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料适用于远离大功率低频电磁辐射设备，但靠近移动通信基站，尤其是正对移动通信基站天线的主发射方向的情况，需要对900MHz～2600MHz移动通信等微波频段电磁波的屏蔽效能和吸波效能均为10dB以上的情况。

Claims (3)

1.一种水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，其特征在于：第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层均为水泥砂浆，不加入任何吸波剂，第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层厚度共4cm；金属网选用钢丝，嵌入位置在第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层中间，网孔孔径40cm，金属丝直径0.5cm。
2.一种水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，其特征在于：水泥砂浆内不同厚度位置掺入不同含量的吸波剂，分别形成第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层；第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层基底均为水泥砂浆，第一层电磁波变换层厚度1cm，作用为阻抗匹配，自外层到内层加入石墨的含量逐渐增大，范围为0.1％～0.5％；第二层电磁波吸收层厚度为3cm，作用为吸收电磁波，自外层到内层加入石墨的含量逐渐增大，其含量范围为0.5～5％；金属网选用钢丝，嵌入位置在第二层电磁波吸收层中间，网孔孔径15cm，金属丝直径0.1cm。
3.一种水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，金属网嵌入水泥砂浆内，其特征在于：水泥砂浆内不同厚度位置掺入不同含量的吸波剂，分别形成第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层；第一层电磁波变换层和第二层电磁波吸收层基底均为水泥砂浆，第一层电磁波变换层厚度1cm，作用为阻抗匹配，自外层到内层加入石墨的含量逐渐增大，范围为0.1％～1％；第二层电磁波吸收层厚度为2cm，作用为吸收电磁波，自外层到内层加入石墨的含量逐渐增大，其含量范围为1～10％；金属网选用钢丝，嵌入位置在第二层电磁波吸收层中间，网孔孔径1.2cm，金属丝直径0.05cm。
CN201410025168.8A 2014-01-20 2014-01-20 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料 Active CN103903665B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410025168.8A CN103903665B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410025168.8A CN103903665B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103903665A CN103903665A (zh) 2014-07-02
CN103903665B true CN103903665B (zh) 2017-04-19

Family

ID=50994938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410025168.8A Active CN103903665B (zh) 2014-01-20 2014-01-20 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103903665B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105275106A (zh) * 2015-11-05 2016-01-27 中国建筑材料科学研究总院 防电磁辐射建筑物
CN106760001B (zh) * 2016-11-23 2019-07-19 中国建筑材料科学研究总院 建筑外墙结构
CN106760032A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 中国建筑材料科学研究总院 墙体结构及建筑物
CN111857421B (zh) * 2020-07-14 2022-12-27 北海翰博士科技有限公司 一种表面带有金属网的耐磨型触控面板

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721357A (zh) * 2004-07-12 2006-01-18 西南科技大学 一种具有电磁屏蔽功能的水泥基复合材料
CN101033125A (zh) * 2007-02-05 2007-09-12 武汉理工大学 一种微波吸收水泥基复合建筑材料
CN101386721A (zh) * 2008-10-28 2009-03-18 中国建筑材料科学研究总院 具电磁波吸收功能腻子
CN202347721U (zh) * 2011-08-05 2012-07-25 刘学文 防暴吸波水泥纤维板
CN102976683A (zh) * 2012-12-10 2013-03-20 常熟建工建设集团有限公司苏州分公司 水泥基材吸波建筑材料
CN203129427U (zh) * 2013-03-15 2013-08-14 哈尔滨理工大学 一种防辐射轻质保温墙板
CN103359997A (zh) * 2013-02-04 2013-10-23 青岛理工大学 纳米泡沫混凝土及加筋保温墙板及墙板的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07105611B2 (ja) * 1990-04-27 1995-11-13 日本碍子株式会社 電波吸収パネルの製造法
JPH0645783A (ja) * 1992-07-21 1994-02-18 Osaka Gas Co Ltd 整合型電波吸収体
JPH0972020A (ja) * 1995-09-07 1997-03-18 Kajima Corp 電波吸収壁

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721357A (zh) * 2004-07-12 2006-01-18 西南科技大学 一种具有电磁屏蔽功能的水泥基复合材料
CN101033125A (zh) * 2007-02-05 2007-09-12 武汉理工大学 一种微波吸收水泥基复合建筑材料
CN101386721A (zh) * 2008-10-28 2009-03-18 中国建筑材料科学研究总院 具电磁波吸收功能腻子
CN202347721U (zh) * 2011-08-05 2012-07-25 刘学文 防暴吸波水泥纤维板
CN102976683A (zh) * 2012-12-10 2013-03-20 常熟建工建设集团有限公司苏州分公司 水泥基材吸波建筑材料
CN103359997A (zh) * 2013-02-04 2013-10-23 青岛理工大学 纳米泡沫混凝土及加筋保温墙板及墙板的制备方法
CN203129427U (zh) * 2013-03-15 2013-08-14 哈尔滨理工大学 一种防辐射轻质保温墙板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
石墨为吸收剂水泥基膨胀珍珠岩砂浆吸波性能研究;冀志江 等;《材料科学与工艺》;20110430;第19卷(第2期);第15-18页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103903665A (zh) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103903665B (zh) 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料
CN104563316B (zh) 一种防电磁辐射的矿棉吸声板及其制备方法
CN105275106A (zh) 防电磁辐射建筑物
CN103964802B (zh) 一种吸波石膏板及其制备方法
CN105655721A (zh) 基于频率选择表面的双波段复合宽频带吸波材料
CN106058476A (zh) 高功率微波密布缝隙波导天线
CN107611575A (zh) 一种基于表面波波导与超表面吸收器复合结构的端射天线
US12381386B2 (en) Systems and methods for a power-line filter utilizing conductive concrete/shotcrete
CN102976683A (zh) 水泥基材吸波建筑材料
CN102229489A (zh) 石墨-石膏基吸波复合材料及其制备方法
Antonini et al. Shielding effects of reinforced concrete structures to electromagnetic fields due to GSM and UMTS systems
Bouvard et al. Mobile communication through insulating windows: A new type of low emissivity coating
CN102059731A (zh) 一种防辐射板材及其制造方法及应用该防辐射板材的地板
Roberts et al. Diffraction from Frequency Selective Surfaces for secure building applications
CN106498710A (zh) 具有电磁波吸收特性的纤维及其制备方法
CN106746976A (zh) 一种水泥基防辐射材料
CN102173703B (zh) 炭黑-石膏基吸波复合材料及其制备方法
CN107434371A (zh) 一种防电磁辐射的矿棉吸声板及其制备方法
CN204927535U (zh) 一种全频段的内外置混合天线
CN201503903U (zh) 高性能辐射型漏泄同轴电缆
Kharber et al. Preliminary study of palm oil biomass cement based microwave absorber
CN107502004B (zh) 一种微波吸收硅藻泥涂料的制备方法及应用
CN204408841U (zh) 一种地面设备用防电磁波辐射装置
Ahaneku et al. GSM base station radiation level: a case study of University of Nigeria environment
CN201972448U (zh) 一种防辐射地板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
OL01 Intention to license declared
OL01 Intention to license declared
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20140702

Assignee: Wuhan fulotec Material Technology Co.,Ltd.

Assignor: Beijing University of Technology

Contract record no.: X2025980012963

Denomination of invention: Cement mortar broadband shielding/absorbing composite structure electromagnetic functional building material with metal mesh

Granted publication date: 20170419

License type: Open License

Record date: 20250708