Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính Chất Hấp Thụ Sóng Điện Từ Của Xỉ Thép
Tóm tắt
Nghiên cứu này khám phá chức năng bảo vệ bức xạ điện từ của xỉ thép dùng làm vật liệu xây dựng. Kính hiển vi điện tử quét, nhiễu xạ tia X, quang phổ điện tử tia X và quang phổ Mössbauer đã được sử dụng để phân tích thành phần hóa học và pha khoáng vật của bột xỉ thép. Các thông số điện từ của các mẫu đã được phân tích và thảo luận chi tiết trong khoảng tần số từ 1-18 GHz. Chúng tôi phát hiện rằng xỉ thép có tính chất hấp thụ sóng điện từ nhờ vào các thành phần điện (như FeO và bột carbon) và các thành phần từ tính (như magnetite (Fe3O4) và hematite (α-Fe2O3)); sự mất điện lớn hơn nhiều so với sự mất từ. Cùng với thời gian nghiền tăng lên, các thuộc tính điện và từ cũng tăng lên. Đường cong phản xạ được tính toán của bột xỉ thép trong composite nhựa epoxy với độ dày 10 mm có một số đỉnh nhiễu xạ, và các thuộc tính hấp thụ tăng dần theo tần số. Hơn nữa, độ phản xạ tối thiểu đạt − 21 dB (Decibel) tại 13 GHz (Gigahertz). Composite dựa trên xi măng bột xỉ thép cho thấy các thuộc tính hấp thụ sóng điện từ trong khoảng 10-18 GHz, và sự hấp thụ lớn nhất của mẫu 25 mm đạt 11,5 dB; do đó, xỉ thép cho thấy hứa hẹn như một vật liệu xây dựng cho việc bảo vệ điện từ.
Từ khóa
#xỉ thép #sóng điện từ #vật liệu xây dựng #tính chất hấp thụ #quang phổ Mössbauer #kính hiển vi điện tử quétTài liệu tham khảo
G. Bantsis, S. Mavridou, and C. Sikalidis, Comparison of Low Cost Shielding-Absorbing Cement Paste Building Materials in X-Band Frequency Range Using a Variety of Wastes, Ceram. Int., 2012, 38, p 3688–3692
P.J. Bora, M. Porwal, K.J. Vinoy, J. Kishore, P.C. Ramamurthy, and G. Madras, Industrial Waste fly Ash Cenosphere Composites Based Broad Band Microwave Absorber, Compos. Part B, 2018, 134, p 151–163
D. Chaira, B.K. Mishra, and S. Sangal, Magnetic Properties of Cementite Powder Produced by Reaction Milling, J. Alloys Compd., 2009, 474, p 396–400
Y.S. Dai, C.H. Lu, Y.R. Ni, and Z.Z. Xu, Radar-Wave Absorbing Property of Cement-Based Composite Doped with Steel Slag, J. Chin. Ceram. Soc. China, 2009, 37, p 147–151
Y.S. Dai, J.H. Wu, D.R. Wang, C.H. Lu, and Z.Z. Xu, Effect of Mineralogical Phase and Chemical Composition of Fly Ash on Electromagnetic Wave-Absorbing Properties, Mater. Trans., 2018, 59(6), p 876–882
Y.N. Dhoble and S. Ahmed, Review on the Innovative Uses of Steel Slag for Waste Minimization, J. Mater. Cycles Waste Manag., 2018, 20, p 1373–1382
GJB2038A-2011, The measurement methods for reflectivity of radar absorbing material. CN-GJB-Z (2011)
G.H. Hou, W.H. Li, W. Guo, J.H. Chen, J.H. Luo, and J.G. Wang, Microstructure and Mineral Phase of Converter Slag, J. Chin. Ceram. Soc. China, 2008, 36, p 436–443
D. Jancik, M. Mashlan, R. Zboril, and J. Adetunji, A New Fast Type of Mössbauer Spectrometer for the Rapid Determination of Iron-Bearing Minerals Used in the Paint Industry, Czechoslov. J. Phys., 2005, 55, p 803–811
L. Kriskova, Y. Pontikes, L. Pandelaers, O. Cizer, P.T. Jones, K. Van Balen, and B. Blanpain, Effect of High Cooling Rates on the Mineralogy and Hydraulic Properties of Stainless Steel Slags, Metall. Mater. Trans. B, 2013, 44, p 1173–1184
Y.P. Lan, Q.C. Liu, F. Meng, D.L. Niu, and H. Zhao, Optimization of Magnetic Separation Process for Iron Recovery from Steel Slag, J. Iron Steel Res. Int., 2017, 21, p 165–170
Y. Lin, J.J. Dai, H.B. Yang, L. Wang, and F. Wang, Graphene Multilayered Sheets Assembled by Porous Bi2Fe4O9 Microspheres and the Excellent Electromagnetic Wave Absorption Properties, Chem. Eng. J., 2018, 334, p 1740–1748
Y. Lin, J.J. Dong, H.W. Zong, B. Wen, and H.B. Yang, Synthesis, Characterization, and Electromagnetic Wave Absorption Properties of Composites of Reduced Graphene Oxide with Porous LiFe5O8 Microspheres, ACS Sustain. Chem. Eng., 2018, 17, p 10011–10020
M. Maes, E. Gruyaert, and N. De Belie, Resistance of Concrete with Blast-Furnace Slag Against Chlorides, Investigated by Comparing Chloride Profiles After Migration and Diffusion, Mater. Struct., 2013, 46, p 89–103
C. Meyer, M.G. Wichmann, and T.S. Spengler, Management of Recycling Operations for Iron and Steel Making Slags, J. Bus. Econ., 2016, 86, p 773–808
P.H. Miao, W. Liu, and S.Y. Wang, Improving Microwave Absorption Efficiency of Asphalt Mixture by Enriching Fe3O4 on the Surface of Steel Slag Particles, Mater. Struct., 2017, 50, p 134
D. Micheli, R. Pastore, A. Vricella, R.B. Morles, M. Marchetti, A. Delfini, F. Moglie, and V. Mariani Primiani, Electromagnetic Characterization and Shielding Effectiveness of Concrete Composite Reinforced with Carb on Nanotubes in the Mobile Phones Frequency Band, Mater. Sci. Eng. B, 2014, 188, p 119–129
D. Micheli, P. Gianola, G. Bertin, A. Delfini, and R. Pastore, Electromagnetic Shielding of Building Walls: From Roman times to the present age, IEEE Antennas Propag. Mag., 2016, 58(5), p 20–31
J.F. Moulder, W.F. Stickle, and P.E. Sobol, Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin Elmer Corp., Physical Electronics Inc, USA, Eden Prairie, 1995
I.W. Nam and H.K. Lee, Synergistic Effect of MWNT/Fly Ash Incorporation on the EMI, Shielding/Absorbing Characteristics of Cementitious Materials, Const. Build. Mater., 2016, 115, p 651–661
M. Oztur, O. Akgol, U.K. Sevim, M. Karaaslan, M. Demirci, and E. Unal, Experimental Work on Mechanical, Electromagnetic and Microwave Shielding Effectiveness Properties of Mortar Containing Electric Arc Furnace Slag, Const. Build. Mater., 2018, 165(20), p 58–63
J.-H. Park and P.C.-H. Rhee, Ionic Properties of Oxygen in Slag, J. Non-Cryst. Solid, 2001, 282, p 7–14
Z.J. Wang, T. Zhang, and L. Zhou, Investigation on Electromagnetic and Microwave Absorption Properties of Copper Slag-Filled Cement Mortar, Cement Concr. Compos., 2016, 74, p 174–181
H.W. Zhang and X. Hong, An Overview for the Utilization of Wastes from Stainless Steel Industries, Resour. Conserv. Recycl., 2011, 55, p 745–754
T.D. Zhou, Z.Y. Wang, J.K. Tang, and H.P. Lu, Structure and Magnetic Properties of Fe-Based Powders Prepared by Mechanical Alloying, Acta Metall. Sin. (Eng1.Lett.), 2010, 23, p 351–356
K.V. Zipare, S.S. Bandgar, and G.S. Shahane, Effect of Dy-Substitution on Structural and Magnetic Properties of Mn-Zn ferrite Nanoparticles, J. Rare Earths, 2018, 36, p 86–94