電磁屏蔽畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1本課題的目的及意義</p><p>　　隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的高速發(fā)展和各類電子產(chǎn)品的普遍使用，移動(dòng)通訊、廣播、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)等已成為人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸的事物。在這些東西給人們帶來(lái)方便和快捷的同時(shí)，也使電磁波輻射成為一種新的公害。影響人們的身體健康，而且對(duì)周圍的電子設(shè)備造成嚴(yán)重干擾，使它們的工作程

2、序發(fā)生紊亂，產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作，給人們正確判斷造成困難；同時(shí)，造成的信息泄露使計(jì)算機(jī)等儀器無(wú)信息安全保障，給人類生活，軍事，商業(yè)帶來(lái)了許多負(fù)面影響。所以電磁屏蔽的研究，防止電磁信號(hào)的泄露和周圍的電磁干擾的任務(wù)刻不容緩。電磁屏蔽即主要用來(lái)防止電磁場(chǎng)的影響，從而有效地控制電磁波從某一區(qū)域向另一區(qū)域進(jìn)行輻射傳播。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電磁波污染意識(shí)的不斷提高，電磁屏蔽材料也得到不斷的發(fā)展，尤其是

3、防護(hù)工程建設(shè)，不僅需要大量高強(qiáng)度的混凝土材料，而且需要大量各種特殊功能的混凝土材料，因此，提高混凝土某些功能或賦予混凝土某些新的功能已成為混凝土改性的新方向。</p><p>　　對(duì)混凝土進(jìn)行電磁屏蔽改性的研究，通過(guò)在混凝土中摻入一些導(dǎo)電或者磁性材料使得混凝土具有電磁屏蔽的特性，這種混凝土稱為電磁屏蔽混凝土復(fù)合材料，簡(jiǎn)稱“電磁屏蔽混凝土”，主要作用是防止建筑內(nèi)部電磁信號(hào)的泄露和外部的電磁干擾。</p>

4、<p>　　通過(guò)對(duì)電磁屏蔽水泥基材料的研究，分析其中的各種外加材料對(duì)水泥基材料電磁屏蔽效能的影響，并測(cè)得其混凝土的電磁屏蔽范圍，為以后的研究提供依據(jù)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 電磁屏蔽的基本原理</p><p>　　電磁屏蔽原理，實(shí)際上是為了限制從屏蔽材料的一側(cè)空間向另一側(cè)空間傳遞電磁能量，基本原理可

5、用Schelkunoff 電磁屏蔽理論表示[1] 。</p><p>　　圖1.1 電磁場(chǎng)屏蔽機(jī)理</p><p>　　即電磁波傳播到達(dá)屏蔽材料表面時(shí)，通常有這3種不同機(jī)理進(jìn)行衰減，如圖1.1所示。</p><p><b>　　其電磁屏蔽效能:</b></p><p>　　SE=A+R+B

6、 （1.1）</p><p>　　A為吸收損耗，A=1.314t(fμrσr)1/2(dB)；</p><p>　　R為電磁波的單次反射衰減，R=168-10lg(fμr/σr)(dB) (遠(yuǎn)場(chǎng)平面波)；</p><p>　　B為電磁波在屏蔽材料內(nèi)部的多重反射損耗，B=20lg(1-e-2t/δ)(dB)。<

7、/p><p>　　其中，σr為相對(duì)電導(dǎo)率，μr 為相對(duì)磁導(dǎo)率，f為電磁波頻率(Hz)，t為材料厚度(cm)，當(dāng)A>10dB時(shí)，B可忽略。</p><p>　　A—未被屏蔽體表面反射而進(jìn)入屏蔽材料內(nèi)部的電磁波，不斷被屏蔽材料吸收和衰減而引起的電磁波吸收損耗。吸收損耗是導(dǎo)體材料中的電偶極子或磁偶極子與電磁場(chǎng)作用的結(jié)果。由于吸收損耗A發(fā)生在屏蔽體內(nèi)，它與波的類型(電場(chǎng)波或磁場(chǎng)波)無(wú)關(guān)，只與屏蔽

8、層的厚度、頻率、導(dǎo)電率及導(dǎo)磁率有關(guān)。從式中可以看出t、f、μr·σr值越大，A值越大。因此具有較大磁導(dǎo)率的鎳鐵鉬超導(dǎo)磁合金和鎳鐵高導(dǎo)磁合金具有良好的吸收電磁波的性能。多層材料疊加可以減小磁疇壁增加磁導(dǎo)率，因此材料越厚A值也就越大。</p><p>　　B—在屏蔽材料內(nèi)部尚未衰減掉的電磁波在屏蔽體的兩個(gè)界面間多次反射而引起的電磁波多次反射損耗修正項(xiàng)。由于透射波通過(guò)內(nèi)部衰減后，又碰到屏蔽層的另一側(cè)，在這個(gè)側(cè)

9、面上又進(jìn)行反射和透射， 反射波再次通過(guò)內(nèi)部，如此進(jìn)行多次的反復(fù)反射，使能量迅速衰減。對(duì)于高頻，當(dāng)t/δ或A很大時(shí)，多重反射消耗趨于0可忽略不計(jì)；而對(duì)于低頻由于t/δ或A很小，應(yīng)考慮多重反射。通常對(duì)于A>10dB時(shí)，多重反射損耗可以忽略。由于電子設(shè)備的高精密發(fā)展，要求反射回來(lái)的電磁波應(yīng)盡可能少，以免影響設(shè)備的正常工作，因此研究高吸收低反射的電磁屏蔽材料是當(dāng)前研究的重點(diǎn)；可是很難找到一種單一的材料，同時(shí)滿足μr·σr乘積大而

10、μr/σr比值小，因此高吸收低反射的電磁屏蔽材料的研究成了電磁屏蔽材料界的難點(diǎn)。</p><p>　　R—反射損耗是由于空間阻抗和屏蔽層的固有阻抗之間不匹配而引起的，是導(dǎo)體材料中的帶電粒子(自由電子或空穴)與電磁場(chǎng)的相互作用的結(jié)果。其大小與μr/σr大小有關(guān)，具有越高電導(dǎo)率或越低磁導(dǎo)率的材料，反射損耗越大，所以金、銀、銅等金屬都是電磁波的良反射體。反射損耗不僅與材料的表面阻抗有關(guān)，也與輻射源的類型及屏蔽體到輻射源

11、的距離(D)有關(guān)。對(duì)于近場(chǎng)源磁場(chǎng)波: R=20lg{[1. 173(μr/σrf)1/23D]+0.0535D(fσr/μr)1/2 + 0.354}；對(duì)于近場(chǎng)源電場(chǎng)波: R=362-20lg[D(fμr/σr)1/2]。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，在30～1000MHz頻率范圍內(nèi)，屏蔽效果至少達(dá)到35dB才為有效屏蔽材料[2-3] ，屏蔽效果的評(píng)價(jià)見(jiàn)表1.1。</p><p>　　表

12、1.1 屏蔽效果的評(píng)價(jià)</p><p>　　1.2.2 電磁屏蔽相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀</p><p>　　當(dāng)前，電磁屏蔽材料的研究主要集中在:新型復(fù)合抗電磁干擾(EMI:Electro-Magnetic-interference)材料，納米抗EMI材料，六角抗EMI材料，多層片式濾波器使用的低溫?zé)Y(jié)NiZnCu鐵氧體材料，以及片式電感的制作以及多層片濾波器。目前，電磁屏蔽材料主要有鐵磁類(金

13、屬鐵磁材料、鐵氧體材料)，良導(dǎo)體類(金屬薄板材、金屬絲網(wǎng)、型材)，復(fù)合類(導(dǎo)電橡膠、橡膠芯金屬箔襯墊、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料)三類。</p><p>　　國(guó)外方面: 在日本，公開(kāi)了一項(xiàng)磁性混凝土專利，其主要內(nèi)容為一種具有屏蔽電磁波效果的磁性混凝土，混合混凝土和磁性屏蔽電磁波的效果。還有通過(guò)在混凝土中摻碳纖維研制出的預(yù)制板已成功應(yīng)用在9層大樓的屏蔽圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，主要用作頻率范圍在10GHz以下的電磁信號(hào)的泄露和外部的電磁

14、干擾。Sato等人[4]研究了混凝土墻體對(duì)電磁波的反射和傳遞進(jìn)行控制。還有在丹麥，Bache等人[4]用混有金屬或合金粉末生產(chǎn)磁性混凝土，可用于加工電磁儀器的磁性混凝土。</p><p>　　國(guó)內(nèi)方面:張躍等人[5]研究了碳纖維-無(wú)宏觀缺陷水泥基復(fù)合材料的電磁屏蔽，測(cè)得在400～160MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽效果能為100至400dB。司瓊等人[6]對(duì)短碳纖維石墨混凝土的電磁屏蔽性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在1MHz至1.

15、8GHz的低頻區(qū)域，短碳纖維石墨混凝土的最大電磁屏蔽效果達(dá)到8.5dB，為設(shè)計(jì)高性能低頻電磁屏蔽混凝土提供了依據(jù)。許衛(wèi)東等人[7]研究了鐵氧體水泥基微波吸收材料。以鐵氧體吸收劑和水泥復(fù)合法，制備具有微波吸收特性的混凝土，當(dāng)吸收劑含量33%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，厚度為3mm的混凝土，對(duì)于頻率為8～12GHz的垂直入射電磁波，具有最小約7dB，最大約15dB的微波吸收性能。有人研究在含有直徑為8微米，長(zhǎng)為6mm不銹鋼纖維0.72vol%的水泥沙漿

16、的屏蔽效果為70dB[8]。</p><p>　　目前，在電磁屏蔽混凝土的研究中大多加入的導(dǎo)電材料，如碳纖維、碳細(xì)絲(直徑<1微米)、納米材料，雖然使的電磁屏蔽混凝土的特性得到了提高。但是，這些都是比較昂貴的材料，現(xiàn)在我們?cè)诨炷林袚饺氩讳P鋼纖維和石墨、硅灰、礦渣、煤渣等成本比較低的材料，硅灰、礦渣、煤渣為不導(dǎo)電材料，在建筑工程中常加入硅灰、礦渣、煤渣來(lái)提高力學(xué)性能，使得混凝土的強(qiáng)度不至于下降而且還有電磁屏

17、蔽效果。本課題主要研究對(duì)電磁屏蔽混凝土高頻波段(f>8.5GHz)的屏蔽效果。</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　2.1 原材料及設(shè)備</p><p><b>　　2.1.1 原材料</b></p><p>　　32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，中材漢江水泥股份有限公司

18、；</p><p>　　硅灰，成都東藍(lán)星科技發(fā)展有限公司；</p><p>　　礦渣，重慶鋼鐵股份有限公司；</p><p>　　煤渣，華能重慶珞璜電廠；</p><p><b>　　優(yōu)質(zhì)中砂，市購(gòu)； </b></p><p>　　不銹鋼纖維（d=0.18㎜，L=4～6mm），市購(gòu)；</p&

19、gt;<p><b>　　普通石墨，市購(gòu)；</b></p><p>　　38號(hào)不銹鋼纖維網(wǎng)，市購(gòu)。</p><p>　　表2.1 原材料化學(xué)成分 (wt%)</p><p>　　2.1.2 測(cè)試設(shè)備</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，上海電子二十六

20、廠；</p><p>　　微波分光儀，上海電子二十六廠；</p><p>　　萬(wàn)用表，深圳弘大電子有限公司；</p><p>　　直流復(fù)射式檢流計(jì)(AC15/4)，上海電表廠；</p><p>　　振動(dòng)臺(tái)，無(wú)錫建筑設(shè)備儀器廠；</p><p>　　混凝土養(yǎng)護(hù)箱，北京市京申精密儀器廠。</p><p&

21、gt;　　測(cè)試設(shè)備如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.2 水泥基復(fù)合材料的制備及檢測(cè)</p><p>　　2.2.1 水泥基復(fù)合材料的制備</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)摻合材料摻量分別為水泥質(zhì)量的20%[9-10]，水灰比為w/c=0.4，灰與中砂的質(zhì)量比采用1：1，礦渣、煤渣的細(xì)度≤80μm。

22、不同硅灰摻量分別為0%、10%、20%、30%。制備過(guò)程分為試樣制備及養(yǎng)護(hù)兩個(gè)階段。</p><p>　　(1) 將試模的內(nèi)壁先涂上黃油，在鋪上報(bào)紙，上面在涂上黃油；</p><p>　　(2) 按配比稱取水泥、砂、摻合材料分別裝于盛具中；</p><p>　　(3) 先將水泥和砂攪拌均勻，在加入摻合材料，再攪拌均勻，在加水?dāng)嚢瑁?lt;/p><p&

23、gt;　　(4) 將拌好的水泥砂漿分別裝于400×40×400mm和40×40×160mm的試模中，放到振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)2min，促進(jìn)粘接和減少內(nèi)部空氣氣泡；</p><p>　　(5) 分別將硅灰摻量為0%、10%、20%、30%，制備成試件的規(guī)格及試件制備過(guò)程都與以上試件相同，只是改變了硅灰的不同摻量； </p><p>　　(6) 試樣做好后放置陰

24、暗處進(jìn)行養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)溫度為20℃），待水泥基基本固化后，脫摸，每天澆水養(yǎng)護(hù)。</p><p>　　制備的水泥基材料如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 制備的水泥基材料試件</p><p>　　2.2.2 電磁屏蔽效能的測(cè)試</p><p>　　用信號(hào)發(fā)生器、微波分光儀、直流復(fù)射式檢流計(jì)組成的測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)屏蔽材料在不同養(yǎng)護(hù)齡期的屏蔽效

25、能進(jìn)行測(cè)試。屏蔽效能為沒(méi)有屏蔽時(shí)入射或發(fā)射電磁波與在同一地點(diǎn)經(jīng)屏蔽后透射電磁波的比值，即為屏蔽材料對(duì)電磁信號(hào)的衰減值，示于下式[11]：</p><p>　　SE=20lg(E0/Es) （2.1）</p><p>　　SE=20lg(H0/Hs) （2.2） </p><p&

26、gt;　　式中：SE為屏蔽效果（dB）；E0、H0為屏蔽前電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度，（V?m-1）、（A?m-1）；Es、Hs：屏蔽后電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度，（V?m-1）、（A?m-1）。</p><p><b>　　3 測(cè)試結(jié)果及討論</b></p><p>　　3.1不同摻合材料對(duì)水泥基材料的電磁屏蔽效能影響</p><p>　　在電磁波高頻區(qū)域，電磁屏蔽

27、主要靠高電導(dǎo)率物質(zhì)的表面反射損耗，而在低頻情況下，電磁屏蔽主要靠高磁導(dǎo)率物質(zhì)磁滯損耗產(chǎn)生的渦流以熱能的形式吸收損耗掉。通常材料的磁導(dǎo)率越高，適用抑制的電磁波的頻率就越低[12]。</p><p>　　從圖3.1可以看出，在水泥基材料中加入摻合材料，水泥基材料的屏蔽效能增強(qiáng)，在頻率8.5-10.0GHz，摻硅灰的屏蔽效能最好，在10.0GHz時(shí)，為33.92dB，大約是水泥砂漿屏蔽效能的170%，比摻不銹鋼纖維水泥

28、基材料高0.2 dB；在10.0GHz后，摻硅灰的水泥基材料屏蔽效能開(kāi)始下降。其原因還不明白，可能是因?yàn)椋涸O(shè)備誤差或摻硅灰的水泥基材料的電阻率高，根據(jù)公式SE=A+R+B，頻率在10.0GHz以前，其吸收對(duì)屏蔽效能的影響起主要作用。摻入硅灰的水泥基材料電阻率較高，吸收較弱。摻煤渣比摻礦渣的水泥基材料的屏蔽效能好，可能原因前者含有較多的鐵礦物，磁導(dǎo)率較高，磁損耗增加；也可能水泥砂漿含有一定水分，介電常數(shù)的虛部依然存在，存在較弱的介電損耗值

29、，對(duì)電磁波具有一定的衰減能力。又因前者的電阻較后者高，對(duì)電磁波的反射強(qiáng)于后者。但隨著頻率的增加，屏蔽效能隨之而增加，原因是隨著頻率增加，磁性分子愈活性，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，使得電磁波愈衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，主要為熱能，使透過(guò)水泥基材料的電磁波就愈少。</p><p>　　從圖3.1還可看出，在水泥基材中加入不銹鋼纖維，在不同頻率屏蔽效能都較好；主要原因是不銹鋼纖維有較高的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率，對(duì)電磁波的

30、電損耗和磁損耗都較強(qiáng)[12]。因此，鋼纖維的摻入增強(qiáng)了水泥基復(fù)合材料的屏蔽性能，主要存在以下兩個(gè)方面的原因:</p><p>　?、黉摾w維的摻入，提高水泥基復(fù)合材料的電導(dǎo)率。根據(jù)公式R=168-10log(μrf/σr)，A=1.31t(fμrσr)1/2，隨著μr、σr 的增加，材料的反射衰減和吸收衰減均增大。摻合材料的摻入，改變了復(fù)合材料的波阻抗或特征波阻抗，電磁波反射系數(shù)增大，從而反射衰減增大?？偟膩?lái)說(shuō)，由

31、于摻合材料水泥基復(fù)合材料電導(dǎo)率的增大，導(dǎo)致材料的反射衰減和吸收衰減均增大，屏蔽性能增強(qiáng)。</p><p>　?、谟捎阡摾w維本身是一種電介質(zhì)材料，而本身的水泥是一種非電介質(zhì)材料，它們復(fù)合之后，必然也是一種電介質(zhì)材料。電磁波在電介質(zhì)中傳播，必然會(huì)引起介電損耗，使得屏蔽性能增加。現(xiàn)在，關(guān)于在摻合材料復(fù)合材料中電磁波(或微波) 與摻合材料的相互作用機(jī)理還不是很清楚。甘永學(xué)等[13]認(rèn)為短切鍍鎳碳纖維在吸波材料中起半波諧振

32、子的作用，在短切鍍鎳碳纖維的近區(qū)存在似穩(wěn)感應(yīng)場(chǎng)，此感應(yīng)場(chǎng)激起耗散電流，在周圍基體作用下，耗散電流被衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，主要為熱能。而趙東林等[14]認(rèn)為在含短切碳纖維的吸波材料中，可以把短切碳纖維作為偶極子，短切碳纖維偶極子在電磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生極化耗散電流，在周圍基體作用下，耗散電流被衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其它形式的能量。</p><p>　　因此，在水泥基材料中摻入不銹鋼纖維，其屏蔽

33、效能較高，但會(huì)使材料的成本增加。在水泥基材料中同時(shí)摻入硅灰和含鐵較高的煤渣（化學(xué)成分見(jiàn)表2.1），不但可以實(shí)現(xiàn)廢物回收利用，還可能得到屏蔽效能高、強(qiáng)度也高的水泥基電磁屏蔽材料。根據(jù)耿強(qiáng)對(duì)材料強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果，硅灰可提高水泥基材料的強(qiáng)度。硅灰和含鐵較高的煤渣摻合，可能得到屏蔽效能高、強(qiáng)度也高的水泥基電磁屏蔽材料，如表3.1所示。</p><p>　　表3.1不同水泥基材料的強(qiáng)度</p><p>

34、;　　圖3.1 摻合材料對(duì)電磁屏蔽效能的影響</p><p>　　3.2 硅灰摻量對(duì)水泥基材料的電磁屏蔽效能影響</p><p>　　通過(guò)以上不同摻合材料對(duì)水泥基材料的電磁屏蔽效能影響的實(shí)驗(yàn)證明：在水泥基材料中加入摻合材料硅灰、鋼纖維后，電磁屏蔽效能具有明顯的增加，為了從經(jīng)濟(jì)利益及實(shí)現(xiàn)廢物回收利用考慮，并對(duì)硅灰的不同摻量進(jìn)一步做了實(shí)驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如下分析。</p><

35、p>　　圖3.2硅灰不同摻量在8.5GHz對(duì)水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響</p><p>　　從圖3.2可以看出，在水泥基材料中摻入不同摻量的硅灰，水泥基材料的電磁屏蔽效能會(huì)明顯增加，但隨著齡期的增加，屏蔽效能逐漸減小，原因是隨齡期的增加，水泥基材料內(nèi)部的自由水分子逐漸減少，電阻率逐漸增加，反之電導(dǎo)率減小，根據(jù)公式1.1的吸收耗能，A=1.314t(fμrσr)1/2(dB)使得屏蔽效能下降；在28

36、d前，在養(yǎng)護(hù)的條件下水化反應(yīng)比較劇烈，蒸發(fā)水（自由水）被水化反應(yīng)消耗，迅速減少，離子大量析出，因而水泥基材料的電阻增長(zhǎng)較快，所以電磁屏蔽效能下降迅速。在28d后，一方面水泥水化速度減慢，另一方面自由水蒸發(fā)也比在養(yǎng)護(hù)條件下減緩，所以水泥基材料的電阻也比較以前增長(zhǎng)趨于緩慢，從而電阻率對(duì)導(dǎo)電率的關(guān)系，電磁屏蔽效能也趨于緩慢并基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在頻率8.5GHz時(shí)，齡期為21天，硅灰摻量為30%，電磁屏蔽效能最佳，可達(dá)36.66dB，是水泥砂漿

37、屏蔽效能的136%。硅灰摻量為10%時(shí)，屏蔽效能較差，屏蔽效果為30.00dB。硅灰不同摻量在8.5GHz時(shí)，對(duì)水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽測(cè)試，結(jié)果表明：硅灰摻量為30%的水泥基材料的屏蔽效能最好，為29.67dB,硅灰摻量為10%的水泥基材料較弱，</p><p>　　圖3.3硅灰不同摻量在9GHz對(duì)水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響</p><p>　　從圖3.3可以看出，摻入硅灰

38、不同摻量的水泥基材料在9GHz時(shí)，硅灰摻量為30%的水泥基材料在28d電磁屏蔽效能最高，屏蔽效果可達(dá)37.90dB，是水泥砂漿電磁屏蔽效能的134%，而在21d～28d時(shí)電磁屏蔽效能增加，原因可能是由于空間阻抗和屏蔽層的固有阻抗之間不匹配而引起的，是導(dǎo)體材料中的帶電粒子(自由電子或空穴)與電磁場(chǎng)的相互作用的結(jié)果，根據(jù)電磁波的單次反射衰減，R=168-10lg(fμr/σr)(dB)，電阻率增加，引起電磁屏蔽效能增加。摻量為10%的水泥基

39、材料屏蔽效果只有29.21dB。隨著齡期的增加，硅灰摻量為20%的水泥基材料屏蔽效能成線性降低。齡期在28d～35d時(shí)，硅灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效果下降迅速，因?yàn)殡S齡期的增加，自由水大量蒸發(fā)，使電阻率增加，材料的反射衰減和吸收衰減均減小，電磁屏蔽效能為31.71dB。</p><p>　　圖3.4硅灰不同摻量在10GHz對(duì)水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響</p><p>　　從

40、圖3.4可以看出，摻入硅灰不同摻量的水泥基材料在9GHz時(shí)，在28d硅灰摻量為30%的水泥基材料電磁屏蔽效能最好，屏蔽效果達(dá)37.90dB，是水泥砂漿屏蔽效能的130%。硅灰摻量為20%的水泥基材料電磁屏蔽效能最低，只有28.40dB，還不如沒(méi)加摻合材料的水泥基材料的屏蔽效能好，這造成的原因可能是設(shè)備誤差。但隨著齡期的增加，21d～28d時(shí)，摻合材料硅灰摻量為10%和20%的水泥基材料屏蔽效能都有所下降，原因是吸收耗能的影響，電阻率增

41、加，使得屏蔽效能下降。而摻合材料硅灰摻量為30%的水泥基材料及28d～35d時(shí)，摻合材料硅灰摻量為10%和20%的水泥基材料電磁屏蔽效能增加，原因是電磁波在水泥基材料中的單次反射衰減，引起電阻率增加，從而屏蔽效能降低。在35d硅灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效能最好，可達(dá)35.03dB，趨于穩(wěn)定。</p><p>　　圖3.5硅灰不同摻量在11GHz對(duì)水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響</p>&

42、lt;p>　　從圖3.5可以看出，硅灰不同摻量的水泥基材料在11GHz時(shí)，在21d硅灰摻量為10%、20%、30%的水泥基材料電磁屏蔽效能都在32.00dB左右，是水泥砂漿屏蔽效能的110%。隨著齡期的增加，硅灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效能成線性增加，原因是電磁波的單次反射衰減的影響，電磁屏蔽效能逐漸增加。在齡期35d 時(shí)電磁屏蔽效果可達(dá)35.03dB，而硅灰摻量為10%、20%的水泥基材料屏蔽效果逐漸緩慢減小，原因是隨著齡期

43、增加，水泥基材料內(nèi)部自由水不斷蒸發(fā)，導(dǎo)電率逐漸增加，導(dǎo)致材料的吸收衰減均減弱，屏蔽性能也隨之減弱。</p><p><b>　　4 結(jié) 論</b></p><p>　　1.在6種水泥基材料中，8.5～10.0GHz，摻不銹鋼纖維的水泥基材料的屏蔽效能較高，屏蔽效果最高可達(dá)38.04dB。</p><p>　　2.對(duì)水泥基材料中摻入不同的摻合材料

44、可看出，摻硅灰的水泥基材料在頻率為11GHz時(shí)，屏蔽效果最高可達(dá)35.03dB；摻煤渣的水泥基材料屏蔽效果最高，為36.00dB；而在頻率為8.5GHz時(shí)，屏蔽效果較低，只有20.46dB；其屏蔽效果隨著頻率的降低而減小。摻礦渣的水泥基材料在頻率為8.5～11GHz時(shí)均較差，屏蔽效果最高只有32.73 dB，最低為18.54 dB；而石墨均在30dB左右。</p><p>　　3.在水泥基材料中摻入不同摻量的硅灰

45、，都具有較好的電磁屏蔽效能，在28d頻率為10GHz時(shí)，硅灰摻量為30%時(shí)，電磁屏蔽效果最高，為37.90dB；硅灰摻量為10%、20%的水泥基材料，在不同頻段不同齡期下，電磁屏蔽效果都在30dB左右；因此在水泥基材料中摻入硅灰，能較大地提高水泥基材料的屏蔽性能，其硅灰摻量為30%的水泥基材料的電磁屏蔽效能最好。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p

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52、<p>　　本文的課題研究及撰寫工作是在導(dǎo)師xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。我們的實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，xx老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，堅(jiān)持定期檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，及時(shí)提出我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的不足與錯(cuò)誤，指導(dǎo)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，為我們解答畢業(yè)論文中的疑難問(wèn)題，而且由于是新的課題，遇到的困難較多，一些實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備都要在別的系去完成，所以也要感謝電信系xx老師的幫助，在實(shí)驗(yàn)的前期工作進(jìn)行中，xx老師不辭辛苦，辛勤指導(dǎo)；還有感謝電信系的xx同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)后