碳系介质对水泥复合材料电磁屏蔽性能影响研究

"掺碳系屏蔽介质的水泥基复合材料的屏蔽性能研究* (2011年)" 本文探讨了在水泥基复合材料中掺入不同类型的碳系屏蔽介质以改善其电磁屏蔽性能。研究者使用石墨、炭黑、碳纤维和纳米碳管作为屏蔽介质，并通过多种方法优化其在水泥基体中的分散状态，从而制备出具有电磁屏蔽功能的复合材料。实验结果显示，碳纤维增强的水泥基复合材料展现出比掺入石墨、炭黑或纳米碳管的材料更优的导电性能。 在探讨不同屏蔽介质的影响时，研究者发现碳纤维的导电性能最佳，当碳纤维的掺量达到5%（体积分数）时，材料在100kHz至1.5GHz的频率范围内显示出最佳的屏蔽效果。平均屏蔽效能约为37dB，最高可达40dB。这表明碳纤维在水泥基复合材料中的应用对于提高电磁屏蔽效能具有显著作用。 电磁波的广泛使用带来的电磁干扰和污染问题日益严重，因此开发有效屏蔽材料至关重要。传统的碳系材料如石墨和炭黑已经被广泛研究用于电磁屏蔽，但碳纤维和纳米碳系材料由于其独特的性能，如高导电性和良好的分散性，被认为在水泥基材料中具有更大的潜力。然而，关于纳米碳系材料在水泥中的应用研究相对较少。 实验部分详细介绍了所使用的原材料，包括不同类型的碳系材料以及水泥和其他添加剂。制备试样的过程包括精确控制碳纤维和纳米碳管的掺量，确保它们在水泥基体中的均匀分布，这对于实现最佳的屏蔽性能至关重要。 这项研究揭示了碳纤维在提升水泥基复合材料电磁屏蔽效能方面的优势，并为未来设计和开发高效电磁屏蔽建筑材料提供了理论依据和实践指导。这种功能结构一体化的材料有望应用于环保、军事、通信等领域，以防止电磁干扰和保护信息安全。