2024 PHD-10 ONGOING
发布时间: 2024/08/22 发布者： 原创 浏览量：
炭黑/水泥基电磁波多机制吸收材料制备与机理研究
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博士生： 吴子豪 |
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研究背景：
石油基材料炭黑，导电性强、介电损耗高且价格低，在功能型建筑材料中可替代水泥及功能基元，具备应用优势。本项目将炭黑作为高效电磁波吸收剂，进行发泡水泥基吸波材料微观谐振腔结构调控优化，建立炭黑改性的多尺度谐振吸波结构构建技术，阐明炭黑对水泥基体谐振腔结构参数影响规律及作用机理，协调炭黑高掺量时谐振腔结构构筑与水泥基体导电网络搭建之间协调机制，拓展新型导电水泥基材料形成方式。通过计算机仿真模拟与试验相结合，明确谐振结构与吸波效能、电磁波响应频段间关联关系。构筑多层、复合及三维界面结构的炭黑/水泥基电磁波多机制吸收材料，拓宽有效吸波频带，协调吸波与力学性能，解析宏观三维结构及微观谐振结构对吸波效能协同提升机理，揭示经炭黑改性优化的多尺度谐振结构与吸波性能间构效关系，阐明高效宽频带吸波作用机理。为开发炭黑改性的高性能吸波建材提供理论支撑，实现石油基材料在多功能建材领域中的高附加值应用与理论创新。
研究目标：
（1）通过系统研究炭黑对水泥基体孔结构参数影响规律，建立炭黑与谐振结构关系，明确谐振结构调控规律，研究炭黑改性吸波材料基础与宏观电磁性能。
（2）探究谐振腔结构参数与电磁性能关系，协调构筑谐振腔结构与搭建三维导电网络，明确炭黑对电磁波防护性能影响机理，提升吸波性能。
（3）揭示多尺度谐振结构与吸波性能、响应频段间关联关系及其宽带吸波机理，模拟仿真辅助分析吸波机理，形成多机制吸波材料结构构建技术。
（2）探究谐振腔结构参数与电磁性能关系，协调构筑谐振腔结构与搭建三维导电网络，明确炭黑对电磁波防护性能影响机理，提升吸波性能。
（3）揭示多尺度谐振结构与吸波性能、响应频段间关联关系及其宽带吸波机理，模拟仿真辅助分析吸波机理，形成多机制吸波材料结构构建技术。
项目成果：
大会报告 1: 'Research on the construction and functional mechanism of lightweight absorbent materials based on secondary aluminum ash foamed cement' in the Third China Metamaterials Conference.
