水泥基材料隐身性能改性试验与数值模拟
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Ｆｅ ｂ． ２ ２ Ｏ１
２１ ０ ２年 ２月
水 泥 基 材 料 隐身 性 能 改 性试 验 与数 值模 拟
谢 卫 红 ， 申海峰 ， 。 李顺 才。 刘 宏伟 ，
（．军 队 “ １０工 程 ” １ ２１ 防护 材 料 重 点 实 验 室 ， 苏 徐 州 ２ １０ ；．徐 州 空军 学 院机 场 工 程 系 ，江 苏 徐 州 ２ １ ０ ； 江 ２００２ ２ ００ ３ 徐 州 师 范 大 学 机 电学 院 ， 苏 徐 州 ２ １ １ ） ． 江 ２ １ ６
Leabharlann Baidu
等建筑 物 的隐身特 性 ， 具有 重要学 术价 值． 将
１ 实 验
１ １ 实 验 材 料 ．
对水 泥基 材料 进行 吸波性 能改 性 的掺 加材 是粉煤 灰 和硅 灰 、 墨和碳 纤 维及 纳 米 Ｔ Ｏ 石 ｉ 。和钢 纤 维． 粉煤灰 利用 火 电厂排放 出来 的烟道 灰 ， 灰为 成都卓 越 四方环境 科技有 限公 司生 产． 墨为青 岛新 泰碳 硅 石
显 的优 势 ．
关键词 ： 泥基材料 ； 性材料 ； 水 改 隐身 性 能 ； 形法 测试 试 验 ； 磁 场 仿 真 弓 电
中 图分 类号 ： ＴＵ５ ８ ２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ；０ ６７ ３ （ Ｏ ２Ｏ —１ ４０ １０ —９ Ｏ ２ １ ） １０ １ ～６
目前 为防止 民用 大型建 筑物 电磁污 染 ， 轻人类 受 电磁波 辐射 的危 害 ， 减 对建 筑物采 取 电磁屏 蔽等措
摘
要： 以水 泥 为基 体 ， 加 硅 灰 和 粉 煤 灰 、 墨 和 碳 纤 维 、 米 Ｔｉ 和 钢 纤 维 为 吸 波 剂 的 试 样 ， ８ １ 添 石 纳 Ｏ 对 ～ ８
ＧＨｚ 段 内的 隐 身 性 能进 行 了试 验 分析 ， 果 表 明 ， 灰 和 粉 煤 灰 、 米 Ｔｉ 和 钢 纤维 与 水 泥 复 合 制 成 的 吸 频 结 硅 纳 Ｏ 波 材 料 具 有 良好 的隐 身 性 能 ， 墨 和碳 纤 维 与 水 泥 复 合 制 成 的 吸 波 材 料 的 隐身 性 较 差 ， 合 材 对 水 泥基 材 料 石 掺
有对 水泥 基 吸波性 能 的研究 结果 表 明 ， 人纳 米材 料可 以提 高其 吸 波性 能 ， 纳米 Ｔｉ 体掺 入水 泥 加 将 Ｏ 粉 净 浆 中制成 １ ～１ ０ ５ｍｍ 厚 的试样 ， 发现其 在 ２ ８ＧＨｚ ～１ 频段 内具有 较 好 的 吸收 性 能 ． 文 对水 泥 本 基 材料进 行 电磁波 吸收效 能改 性实 验研究 和 ＡＮｓ ＹＳ有 限元仿 真 分 析 ， 研 究 对全 面 提 高混 凝 土结 构 该
通过 对水 泥材料 加 入 一 定 的 添 加 剂 进 行 改 性 来 达 到 对 电磁 辐 射 的屏 蔽 和 吸 收 是 一 种 简 单 可 行 的 方 法ｌ 。 ａ ＿ Ｃ ｏ等对 焦炭填 充 水泥复 合材料 的 吸波性 能 的研 究表 明 ， 泥基 体 中 添加 部分 焦 炭 粉末 之 后 ， ４ ］ 水 材 料在 １ ０ １ ５ＧＨｚ频段 内其屏 蔽性 能 则可 达 一４ Ｂ５． 国 的 Ｗ ａ ｅ ａｅＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ～ ． ３ｄ ｜ 英 ］ ｌ ｒ ｖ ｅ ｈ ｏｏ ｙ公 司生 产 ｋ Ｗ 的水 泥基 ＭＡ ８ ０ Ｃ １ １型产 品吸 波 性 能在 ５ ０ ０ ０ ～５０ ０ＭＨｚ 段 内都 优 于 一 １ Ｂ， 其厚 度 仅 为 ６ ４ 频 ５ｄ 而 ．
吸 波 性 能 的影 响 必 须 综 合 考 虑 ， 不 是 越 多 越 好 ， 合 材 超 过 一 定 极 限后 ， 料 的 透 波 能 力 增 强 ， 波 性 能 便 并 掺 材 吸
会下降． 在设 计 时对 试 件 实验 数 据 进 行 计 算 机 模 拟 仿 真 ， 到 水 泥 基 复 合 吸 波 材 料 ， 料 的 电 导 率 、 介 电 常 得 材 复 数 、 磁 导 率 、 质 损 耗 角 正 切 等 是 评 价 吸 波 材料 的 主 要 参 数 ． 掺 合 材 作 为 复 合 吸 波 剂 应 用 时 ， 种 材 料 的 复 介 当 两 介 电损 耗 共 同发 挥 衰 减 作 用 ， 以 明显 提 高 试 件 的吸 波 性 能 ， 且 可 以拓 宽 频 段 ， 可 而 比单 一 吸 波剂 的添 加 有 着 明
ｍ ｍ ＿］ ６
．
日本 的大成建 筑技术 研究 所开 发 了一 种 以 Ｍｎ ｎ和 Ｍｇ ｎ铁氧 体 为 吸 波剂 的混凝 土幕 墙 —Ｚ —Ｚ
材料 ， ９ ￣４ ０ＭＨｚ电磁 波 的吸收 可 以达 到 一５ｄ ｌ ． 海燕等 对直径 为 ０ ７～１ ０ｍｍ， 在 ０ ５ Ｂ７ 杨 ］ ］ ． ． 长度 ２ ～
８ｃ 的钢纤维 增强 水泥混 凝 土材料 的吸 波测试结 果 表明 ，１ｍｍ 厚 度 的试 样在 ２～１ ｍ ３ ８ＧＨｚ 率范 围 频
内的最 大吸 收为 一９ ８ｄ 吸收优 于 一４ Ｂ的带 宽可 达 １ ． ８ＧＨｚ 且 随纤 维 长径 比的增 加 而增 大 ． ． Ｂ， ｄ ５ ２ ， 现
施也显 得 非常 的重要 ， 而研 究水 泥基复 合吸 波材料 是解 决 电磁 波辐 射危 害 的一 种有 效途径 之一 ． 而通 因
过改性 使其 具有 电磁屏 蔽 功能 的水 泥基 复合 材料研 究越 来越 受到关 注 ］ ．
水泥 材料是 工程 建设 中最 常用 的建筑材 料之 一 ， 水泥本 身 的电磁 屏蔽效 能 和吸波 性能都 比较 低 ， 但
第４ ４卷
第 １期
西 建 科 大 学 安 筑 技 学 报（ 然 学版 自科 ）
Ｊ Ｘｉ ｎ Ｕｎ ｖ ｆＡｒｈ ＆ Ｔｅ ｈ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ． ｉ．ｏ ｃ ． ａ ｃ ． Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｅ ｉ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ １ １４ ．
２１ ０ ２年 ２月
水 泥 基 材 料 隐身 性 能 改 性试 验 与数 值模 拟
谢 卫 红 ， 申海峰 ， 。 李顺 才。 刘 宏伟 ，
（．军 队 “ １０工 程 ” １ ２１ 防护 材 料 重 点 实 验 室 ， 苏 徐 州 ２ １０ ；．徐 州 空军 学 院机 场 工 程 系 ，江 苏 徐 州 ２ １ ０ ； 江 ２００２ ２ ００ ３ 徐 州 师 范 大 学 机 电学 院 ， 苏 徐 州 ２ １ １ ） ． 江 ２ １ ６
Leabharlann Baidu
等建筑 物 的隐身特 性 ， 具有 重要学 术价 值． 将
１ 实 验
１ １ 实 验 材 料 ．
对水 泥基 材料 进行 吸波性 能改 性 的掺 加材 是粉煤 灰 和硅 灰 、 墨和碳 纤 维及 纳 米 Ｔ Ｏ 石 ｉ 。和钢 纤 维． 粉煤灰 利用 火 电厂排放 出来 的烟道 灰 ， 灰为 成都卓 越 四方环境 科技有 限公 司生 产． 墨为青 岛新 泰碳 硅 石
显 的优 势 ．
关键词 ： 泥基材料 ； 性材料 ； 水 改 隐身 性 能 ； 形法 测试 试 验 ； 磁 场 仿 真 弓 电
中 图分 类号 ： ＴＵ５ ８ ２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ；０ ６７ ３ （ Ｏ ２Ｏ —１ ４０ １０ —９ Ｏ ２ １ ） １０ １ ～６
目前 为防止 民用 大型建 筑物 电磁污 染 ， 轻人类 受 电磁波 辐射 的危 害 ， 减 对建 筑物采 取 电磁屏 蔽等措
摘
要： 以水 泥 为基 体 ， 加 硅 灰 和 粉 煤 灰 、 墨 和 碳 纤 维 、 米 Ｔｉ 和 钢 纤 维 为 吸 波 剂 的 试 样 ， ８ １ 添 石 纳 Ｏ 对 ～ ８
ＧＨｚ 段 内的 隐 身 性 能进 行 了试 验 分析 ， 果 表 明 ， 灰 和 粉 煤 灰 、 米 Ｔｉ 和 钢 纤维 与 水 泥 复 合 制 成 的 吸 频 结 硅 纳 Ｏ 波 材 料 具 有 良好 的隐 身 性 能 ， 墨 和碳 纤 维 与 水 泥 复 合 制 成 的 吸 波 材 料 的 隐身 性 较 差 ， 合 材 对 水 泥基 材 料 石 掺
有对 水泥 基 吸波性 能 的研究 结果 表 明 ， 人纳 米材 料可 以提 高其 吸 波性 能 ， 纳米 Ｔｉ 体掺 入水 泥 加 将 Ｏ 粉 净 浆 中制成 １ ～１ ０ ５ｍｍ 厚 的试样 ， 发现其 在 ２ ８ＧＨｚ ～１ 频段 内具有 较 好 的 吸收 性 能 ． 文 对水 泥 本 基 材料进 行 电磁波 吸收效 能改 性实 验研究 和 ＡＮｓ ＹＳ有 限元仿 真 分 析 ， 研 究 对全 面 提 高混 凝 土结 构 该
通过 对水 泥材料 加 入 一 定 的 添 加 剂 进 行 改 性 来 达 到 对 电磁 辐 射 的屏 蔽 和 吸 收 是 一 种 简 单 可 行 的 方 法ｌ 。 ａ ＿ Ｃ ｏ等对 焦炭填 充 水泥复 合材料 的 吸波性 能 的研 究表 明 ， 泥基 体 中 添加 部分 焦 炭 粉末 之 后 ， ４ ］ 水 材 料在 １ ０ １ ５ＧＨｚ频段 内其屏 蔽性 能 则可 达 一４ Ｂ５． 国 的 Ｗ ａ ｅ ａｅＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ～ ． ３ｄ ｜ 英 ］ ｌ ｒ ｖ ｅ ｈ ｏｏ ｙ公 司生 产 ｋ Ｗ 的水 泥基 ＭＡ ８ ０ Ｃ １ １型产 品吸 波 性 能在 ５ ０ ０ ０ ～５０ ０ＭＨｚ 段 内都 优 于 一 １ Ｂ， 其厚 度 仅 为 ６ ４ 频 ５ｄ 而 ．
吸 波 性 能 的影 响 必 须 综 合 考 虑 ， 不 是 越 多 越 好 ， 合 材 超 过 一 定 极 限后 ， 料 的 透 波 能 力 增 强 ， 波 性 能 便 并 掺 材 吸
会下降． 在设 计 时对 试 件 实验 数 据 进 行 计 算 机 模 拟 仿 真 ， 到 水 泥 基 复 合 吸 波 材 料 ， 料 的 电 导 率 、 介 电 常 得 材 复 数 、 磁 导 率 、 质 损 耗 角 正 切 等 是 评 价 吸 波 材料 的 主 要 参 数 ． 掺 合 材 作 为 复 合 吸 波 剂 应 用 时 ， 种 材 料 的 复 介 当 两 介 电损 耗 共 同发 挥 衰 减 作 用 ， 以 明显 提 高 试 件 的吸 波 性 能 ， 且 可 以拓 宽 频 段 ， 可 而 比单 一 吸 波剂 的添 加 有 着 明
ｍ ｍ ＿］ ６
．
日本 的大成建 筑技术 研究 所开 发 了一 种 以 Ｍｎ ｎ和 Ｍｇ ｎ铁氧 体 为 吸 波剂 的混凝 土幕 墙 —Ｚ —Ｚ
材料 ， ９ ￣４ ０ＭＨｚ电磁 波 的吸收 可 以达 到 一５ｄ ｌ ． 海燕等 对直径 为 ０ ７～１ ０ｍｍ， 在 ０ ５ Ｂ７ 杨 ］ ］ ． ． 长度 ２ ～
８ｃ 的钢纤维 增强 水泥混 凝 土材料 的吸 波测试结 果 表明 ，１ｍｍ 厚 度 的试 样在 ２～１ ｍ ３ ８ＧＨｚ 率范 围 频
内的最 大吸 收为 一９ ８ｄ 吸收优 于 一４ Ｂ的带 宽可 达 １ ． ８ＧＨｚ 且 随纤 维 长径 比的增 加 而增 大 ． ． Ｂ， ｄ ５ ２ ， 现
施也显 得 非常 的重要 ， 而研 究水 泥基复 合吸 波材料 是解 决 电磁 波辐 射危 害 的一 种有 效途径 之一 ． 而通 因
过改性 使其 具有 电磁屏 蔽 功能 的水 泥基 复合 材料研 究越 来越 受到关 注 ］ ．
水泥 材料是 工程 建设 中最 常用 的建筑材 料之 一 ， 水泥本 身 的电磁 屏蔽效 能 和吸波 性能都 比较 低 ， 但
第４ ４卷
第 １期
西 建 科 大 学 安 筑 技 学 报（ 然 学版 自科 ）
Ｊ Ｘｉ ｎ Ｕｎ ｖ ｆＡｒｈ ＆ Ｔｅ ｈ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ． ｉ．ｏ ｃ ． ａ ｃ ． Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｅ ｉ
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