本文關鍵詞： 電磁波 吸收 石膏 復合材料 珍珠巖 EPS顆粒 位相調制膜　出處：《海南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：伴隨電子技術和信息化社會的快速發(fā)展,空間電磁輻射越來越重,國際衛(wèi)生組織已將電磁污染列為繼水、空氣和固體廢棄物之后的第四大環(huán)境污染,建筑室內電磁污染防護被各國高度重視,已經成為國際研究熱點。 采用電磁波吸收材料是電磁輻射防護的最有效途徑。傳統(tǒng)的建筑用電磁波吸收材料主要采用水泥混凝土等添加吸波劑來制備,比重大、能耗高。石膏具有量輕,隔熱,隔聲,耐火性好,以及加工簡單,能耗較低等優(yōu)異的特性,本文以石膏為基材,根據電磁波吸收原理,對傳統(tǒng)的石膏材料進行功能化改造,通過理論設計和模擬研究,并進行了λ/4型以及多層石膏復合吸波材料的實驗研究,制備出系列石膏基電磁波吸收材料,并成功實現(xiàn)了石膏基復合吸波材料的吸收寬化和材料薄化。 采用λ/4電阻膜型電磁波吸收體制備方法,創(chuàng)新性通過添加輕質顆粒(珍珠巖及EPS顆粒)調制石膏介電常數,成功地實現(xiàn)了S帶吸波材料的制備。其中,厚度為1.5cm的EPS復合石膏吸波板,其吸收峰值達-18.71dB,帶寬達85%。 利用位相調制膜的減薄特性,進行了位相調制膜型吸波體制備研究。探索了兩大結構：λ/4蜂窩狀位相調制膜和網格狀位相調制膜型電磁波吸收體。研究發(fā)現(xiàn)：當蜂窩狀位相調制膜線長a=4cm,線寬b=2mm時,-10dB吸收帶寬可達65%；網格狀位相調制膜線長a=4cm,線寬b=4mm時,-10dB吸收帶寬達65.5%,且可實現(xiàn)2.32GHz-3.63GHz全波段的吸收,明顯優(yōu)于蜂窩狀位相調制膜。另外,材料也得到了極大的減薄,由原來的1.5cm減薄到現(xiàn)在的1.1cmm,與理論計算的1.59cm相比,減薄了30.8%,創(chuàng)新性實現(xiàn)了材料的寬化、薄化。 為展寬和擴展電磁波吸收頻帶,進一步進行了多層結構石膏復合吸波材料的設計和制備。首先利用無反射曲線和λ/4方法進行了石膏板介電常數的反演計算,得出石膏板平均介電常數；并以此設計制備出三層石膏板倆電阻膜復合的多層結構吸波體,通過理論計算,當電阻值分別為400Ω/□和150Ω/□、多層石膏吸波板整體厚度為9mm時,可實現(xiàn)2-18GHz較好吸收。實驗測試表明,在3.33GHz-17.08GHz全波段帶寬基本達100%(S-10dB),吸收效果很好,理論和實驗基本吻合。
[Abstract]:With the rapid development of electronic technology and information society, the electromagnetic radiation in space is becoming more and more serious. The International Health Organization has listed electromagnetic pollution as 4th major environmental pollution after water, air and solid waste. The protection of indoor electromagnetic pollution has been attached great importance to by many countries, and has become an international research hotspot. Electromagnetic wave absorbing material is the most effective way to protect electromagnetic radiation. The traditional electromagnetic wave absorbing material used in building is mainly prepared by adding absorbent to cement concrete, which has a large proportion, high energy consumption, light quantity, heat insulation, sound insulation, etc. Good fire resistance, simple processing, low energy consumption and other excellent characteristics, this paper takes gypsum as the substrate, according to the principle of electromagnetic wave absorption, the traditional gypsum material is functionalized, through theoretical design and simulation research. A series of gypsum based electromagnetic wave absorbing materials have been prepared by the experimental study of 位 / 4 type and multilayer gypsum composite absorbing materials. The absorption broadening and material thinning of gypsum based composite absorbing materials have been realized successfully. Using 位 / 4 resistive film electromagnetic wave absorber, the preparation of S-band absorbing material was successfully realized by adding lightweight particles (perlite and EPS particles) to modulate the dielectric constant of gypsum. When the thickness of EPS composite gypsum absorbing board is 1.5 cm, the absorption peak value is -18.71 dB, and the bandwidth reaches 85 dB. Using the thinning characteristic of the phase modulation film, The preparation of phase modulated film type absorber was studied. Two main structures were explored: 位 / 4 honeycomb phase modulation film and grid phase modulated film type electromagnetic wave absorber. The results show that the line length of honeycomb phase modulation film is 4 cm and the line width is 2 mm. The absorption bandwidth of the latticed phase modulation film is 4cm and 65.55dB when the width is 4mm, and the absorption of 2.32GHz-3.63GHz can be realized. In addition, the material has been greatly thinned from 1.5cm to 1.1 cm, which is 30.8cm than the theoretical calculation of 1.59cm, and the material has been widened and thinned innovatively. In order to broaden and expand the frequency band of electromagnetic wave absorption, the design and preparation of multilayer gypsum composite absorbing materials are carried out. Firstly, the inversion calculation of dielectric constant of gypsum board is carried out by using non-reflection curve and 位 / 4 method. The average dielectric constant of gypsum board is obtained, and the multilayer structure absorbing body composed of two resistance films of three layers gypsum board is designed and fabricated. The theoretical calculation shows that when the resistance values are 400 惟 /-and 150 惟 /-respectively, the integral thickness of multilayer gypsum absorbing board is 9 mm. The experimental results show that the full band bandwidth of 3.33GHz-17.08GHz is 100 ~ (-10) dB ~ (-1), and the absorption effect is very good. The theoretical and experimental results are in good agreement with each other.
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB34

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本文編號：1552581