具有三维结构界面的水泥砂浆板的制作方法

本实用新型涉及一种建筑材料领域，特别是涉及一种具有三维结构界面的水泥砂浆板。

背景技术：

随着科学技术的快速发展，以及电子、电气设备越来越广泛的应用于通信、工业、科研、医疗以及广播等诸多领域，人类的居住环境和工作环境几乎被电子、电器及通讯设备所包围，这些设备工作时产生的电磁辐射导致空间电磁环境日益恶化。电磁辐射污染已经成为一种存在巨大潜在危害的新型污染。电磁波吸收建筑材料是可以通过能量转化或干涉作用等将电磁能转化为热能的一种功能型建材，可以合理有效地控制建筑空间的电磁辐射背景强度，降低电磁辐射的危害。针对日益严重的电磁污染问题，开发具有频带宽、吸收强、厚度薄的电磁波吸收建筑材料将成为吸波建材研究的主要方向。

水泥基材料是目前建筑中应用最广的材料，水泥基电磁吸收材料研究较早，包括吸波混凝土和吸波砂浆等，大部分通过添加吸波剂同时进行结构设计形成。主要采用的结构设计方法主要有实现阻抗匹配、添加透波材料、频率选择表面等。渐变的表面形状是实现阻抗匹配的方法之一，常用于吸波暗室，最常见的包括角锥形、尖劈型。多层复合是实现阻抗匹配的常用方法，大部分界面是平面的，层数越多匹配的效果越好，吸波性能越好，但成本增大。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于，提供一种新型的具有三维结构界面的水泥砂浆板，所要解决的技术问题是使其改变入射电磁波的传播路径，改善两层之间的阻抗匹配，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；

其中，所述的三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；

或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；

或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的三维结构的顶端与底板的距离大于等于5mm。

优选的，前述的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其中所述的具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。

借由上述技术方案，本实用新型具有三维结构界面的水泥砂浆板至少具有下列优点：

1)本实用新型通过设计三维结构界面的形状和尺寸来改变入射电磁波的传播路径，在相邻形状之间能够形成反射和折射，增大传播路径增大电磁波损耗，选择恰当的三维结构界面形状的高度和角度能够在保证优异的吸波性能情况下降低材料的厚度和成本；

2)本实用新型通过调节砂浆层的层数实现更高的吸收性能，层数越多越容易实现阻抗匹配，电磁波更容易进入材料内部；透波层厚度越小，透波性能越好；本实用新型具有三维结构界面的水泥砂浆板能够实现在8-18GHz频率范围内反射率低于-10dB，最小反射率可达到-35dB；

3)本实用新型砂浆板对电磁波吸收强且厚度可调节，能代替其它厚度大、成本高的电磁波吸收建筑材料，可做为建筑构件直接使用，可降低建筑材料的厚度和建筑施工的成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是实施例1具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；

图2是实施例1吸波砂浆层的俯视图；

图3是实施例1吸波砂浆层的侧视图；

图4是实施例2具有三维结构界面的水泥砂浆板的侧视图；

图5是实施例3吸波砂浆层的俯视图；

图6是实施例3吸波砂浆层的侧视图；

图7是实施例4吸波砂浆层的俯视图；

图8是实施例5吸波砂浆层的俯视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有三维结构界面的水泥砂浆板其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括：底板、三维结构层和透波砂浆层；

其中，所述的三维结构层为规则排列的三维结构，附着在所述底板上。

优选的，透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的三维结构容纳，使透波砂浆层与底板贴合；

或所述的透波砂浆层具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层与底板之间有预设距离。

优选的，三维结构为棱锥，棱锥的底面与底板贴合，每个棱锥的底边相邻排布或棱锥以预设距离矩阵排布。

优选的，三维结构为棱柱或圆柱，棱柱或圆柱的底面与底板贴合，棱柱或圆柱以预设距离矩阵排布。

优选的，三维结构为三棱柱，三棱柱的侧面与底板贴合，每个三棱柱的侧边相邻排布或三棱柱以预设距离矩阵排布；

或所述的三维结构为四棱柱，四棱柱的侧面与底板贴合，四棱柱以预设距离矩阵排布。

优选的，三维结构的顶端与底板的距离大于等于5mm。

优选的，具有三维结构界面的水泥砂浆板在8-18GHz频率下反射率低于-10dB。

优选的，底板和三维结构层组成吸波砂浆层，吸波砂浆层为一层或多层，透波砂浆层为一层或多层。透波砂浆层越薄，吸波效果越好。

优选的，吸波砂浆层组分包括水泥、第一骨料和吸波剂，第一水泥砂浆包括水泥和第一骨料，所述的第一骨料优选透波性差、密度大、强度高的骨料，为河砂、海砂、机制砂、玻璃微珠或膨胀珍珠岩。水灰比与骨料和吸波剂的种类和掺量有关。

优选的，吸波剂为石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种；

其中，吸波剂为炭黑、碳纤维和石墨烯中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为1-5％；

吸波剂为石墨、纳米二氧化锰、铁氧体粉、羰基铁粉、金属微粉、碳化硅和导电聚合物中的至少一种时，所述的吸波剂占第一水泥砂浆的质量分数为10％-50％。

优选的，透波砂浆层的组分包括水泥和第二骨料，第二骨料优选为透波好的骨料，为膨胀珍珠岩、EPS球、多孔玻璃微珠或空心玻璃微珠。第二骨料表面吸水严重，为了达到更好的工作性，水灰比通常大于0.5。

实施例1

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括底板1、三维结构层2和透波砂浆层3；透波砂浆层3具有容纳槽，将三维结构层的三棱锥容纳，使透波砂浆层3与底板1贴合。

吸波砂浆层的俯视图和侧视图分别如图2和图3所示。吸波砂浆层的三棱锥底边长为14.0mm，高度为19.3mm，每个形状与底板的接触的面相邻排布。

将实施例1的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-35dB，反射率低于-10dB的频率范围为6.8-18GHz。

实施例2

如图4所示，本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其其依次包括底板4、三维结构层5和透波砂浆层6；透波砂浆层6具有凹槽，与三维结构层的三维结构尖端接触，使透波砂浆层6与底板4之间有预设距离，三维结构层5和透波砂浆层6之间存在空腔7。

吸波砂浆层的三棱锥底边长为14.0mm，高度为19.3mm，底板为2.0mm，每个形状与底板的接触的面相邻排布。

将实施例2的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-35dB，反射率低于-10dB的频率范围为6.8-18GHz。

实施例3

本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的四棱柱容纳，使透波砂浆层与底板贴合。

吸波砂浆层的俯视图和侧视图分别如图5和图6所示。吸波砂浆层的每个四棱柱底边长为与底板的接触面大小为6.0mm×6.0mm，每个形状底边平行且相距6.0mm，高度为15.0mm，底板为2.0mm。

将实施例3的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-36dB，反射率低于-10dB的频率范围为5.3-18GHz。

实施例4

本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的四棱锥容纳，使透波砂浆层与底板贴合。

吸波砂浆层的俯视图分别如图7所示。吸波砂浆层的每个四棱锥底边长为与底板的接触面大小为6.0mm×6.0mm，每个形状底边平行且相距6.0mm，高度为15.0mm。

将实施例4的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，得到最小反射率为-40dB，反射率低于-10dB的频率范围为3.8-18GHz。

实施例5

本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括底板、三维结构层和透波砂浆层；透波砂浆层具有容纳槽，将三维结构层的六棱锥容纳，使透波砂浆层与底板贴合。

吸波砂浆层的俯视图分别如图8所示。吸波砂浆层的每个六棱锥底边长为14.0mm，高度为19.3mm，底板为2.0mm，

将实施例5的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-30dB，反射率低于-10dB的频率范围为5.1-18GHz。

实施例6

本实用新型的一个实施例提出的一种具有三维结构界面的水泥砂浆板，其依次包括第一吸波砂浆层、第二吸波砂浆层和透波砂浆层。其中，所述的第一吸波砂浆层和第二吸波砂浆层的一侧底板上具有规则排列的三棱柱。

第一吸波砂浆层和第二吸波砂浆层的每个三棱柱与底板的接触面大小为14.0mm×182.0mm，每个形状与底板的接触的面以长边相邻排布，高度为19.3mm。

将实施例6的具有三维结构界面的水泥砂浆板采用弓形反射法测试其电磁波吸收性能，电磁波以垂直极化方向入射时，得到最小反射率为-38dB，反射率低于-10dB的频率范围为4.0-18GHz。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。