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随着数字通信系统的发展和各种电子设备的广泛应用,电磁辐射污染已经成为一种新的社会公害。针对目前日益恶化的电磁环境以及军事隐身及防护的需求,研究宽频、高效、满足结构承载要求的水泥基复合吸波材料具有十分重要的意义。论文针对目前水泥基复合吸波材料存在吸收效能低、质量大、成本高、稳定性差、承载力低等问题,从阻抗匹配,吸波效能和结构承载等方面进行综合设计,首先探讨了纳米CoFe2O4吸波剂的制备方法,然后分别探讨了掺合料、多孔集料、吸波剂、纤维等组分的品种以及掺量对高性能水泥复合吸波材料的强度、电阻率以及吸波性能的影响。试验结果表明,将原料硝酸钴、硝酸铁和氢氧化钠和分散剂聚乙烯醇按1:2:8.1:0.25的化学计量比,球磨1h后移入电阻炉中在700℃煅烧3 h,即可制备出粒径约为50 nm纯的CoFe2O4粉末。在16~20 GHz电磁波频率范围内测试了不同厚度样品的吸波性能,当样品的厚度为3 mm时,其反射率值最小为-8.6dB,表明样品具有较好的吸波性。此外将纳米铁氧体粉末在浓度为1.0%的六偏磷酸钠溶液中进行超声分散30min,有助于改善纳米铁氧体的团聚现象。高性能水泥复合吸波材料影响因素的研究结果表明,当掺加20%粉煤灰和15%矿粉时,水泥砂浆的强度最高,电阻率较小,吸波性最好;采用玻化微珠制备的水泥砂浆,其抗压强度比采用膨胀珍珠岩的砂浆强度高,电阻率小;当复掺3%石墨和3%纳米铁氧体时,混凝土在低频和高频段均具有较好的吸波性。粘土陶粒轻骨料混凝土和浮石轻骨料混凝土的抗压强度相近,但后者的电阻率比前者的电阻率小,且吸波性好;在混凝土中掺加1%的钢纤维不仅能提高其抗压强度,降低电阻率,且大大改善其吸波性能。综合上述试验结果,确定出制备C20高性能水泥基复合吸波材料的配合比为:水泥:粉煤灰:矿粉:纳米铁氧体:石墨:玻化微珠:浮石:钢纤维:减水剂:分散剂:水=65:20:15:3:3:14.6:124:12.7:1:0.6:50。