[0023] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例一本发明提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土，其组分及质量比为：水泥
20wt%、砂35wt%、吸波材料35wt%，其余为水。所述吸波材料为浮石骨料、PEDOT、还原氧化石墨烯和四氧化三铁颗粒的复合材料。其中浮石骨料的粒径为3 mm，孔隙率在75%以上，内部孔径为5 μm；还原氧化石墨烯的层数为1层，横向尺寸为1 μm；四氧化三铁颗粒的粒径为20 nm，纯度为90%以上；浮石骨料、PEDOT、还原氧化石墨烯和四氧化三铁的质量比为1：0.05：
0.15：0.05。
[0025] 本发明还提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土的制备方法，包括以下步骤：a．吸波材料的制备：首先将所述浮石骨料全部浸入1 mg/mL的PEDOT：PSS导电聚合物水溶液中3 min，取出烘干后再将其浸入稀硫酸溶液5 min去除不导电的PSS，冲洗干净并烘干后得到浮石骨料‑PEDOT的复合材料；接着将孔壁带正电的浮石骨料全部浸入氧化石墨烯和还原剂的溶液当中，同时对溶液进行搅拌和加热进行还原氧化石墨烯的反应，带负电的还原氧化石墨烯会优先在PEDOT表面通过静电吸附作用而沉积，待充分反应后，将所有浮石骨料全部取出并冲洗干净后烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯的复合材料；最
2+ 3+
后将该复合材料倒入Fe 和Fe 的混合溶液中，同时对溶液进行搅拌和加热，温度达到45 ℃时加入碱性试剂反应5 min，即共沉淀法制备四氧化三铁颗粒；将反应过后的浮石骨料过滤并冲洗干净、烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯‑四氧化三铁颗粒的复合材料，即吸波材料；
b．混合：将水泥、砂、吸波材料和水置于搅拌机中搅拌；
c．铸模：将搅拌均匀好后的物料填入模具当中并振动填实，脱模后即成为具有电磁波吸收功能的浮石混凝土。
[0026] 其中氧化石墨烯溶液的浓度为5 mg/mL；还原剂为次亚磷酸钠；还原氧化石墨烯反2+ 3+
应的温度为80 ℃；Fe 与Fe 的摩尔比为1：1.5；碱性试剂为氨水，加入的量以反应溶液的pH值8.5为准；还原氧化石墨烯的反应和共沉淀法制备四氧化三铁颗粒时的搅拌速度为500 r/min；冲洗试剂为水，烘干温度为50 ℃。
[0027] 实施例二本发明提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土，其组分及质量比为：水泥
35wt%、砂15wt%、吸波材料40wt%，其余为水。所述吸波材料为浮石骨料、PEDOT、还原氧化石墨烯和四氧化三铁颗粒的复合材料。其中浮石骨料的粒径为15 mm，孔隙率在75%以上，内部孔径为120 μm；还原氧化石墨烯的层数为8层，横向尺寸为20 μm；四氧化三铁颗粒的粒径为
100 nm，纯度为90%以上；浮石骨料、PEDOT、还原氧化石墨烯和四氧化三铁的质量比为1：
0.15： 0.35： 0.15。
[0028] 本发明还提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土的制备方法，包括以下步骤：a．吸波材料的制备：首先将所述浮石骨料全部浸入15 mg/mL的PEDOT：PSS导电聚合物水溶液中10 min，取出烘干后再将其浸入稀硫酸溶液20 min去除不导电的PSS，冲洗干净并烘干后得到浮石骨料‑PEDOT的复合材料；接着将孔壁带正电的浮石骨料全部浸入氧化石墨烯和还原剂的溶液当中，同时对溶液进行搅拌和加热进行还原氧化石墨烯的反应，带负电的还原氧化石墨烯会优先在PEDOT表面通过静电吸附作用而沉积，待充分反应后，将所有浮石骨料全部取出并冲洗干净后烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯的复合材
2+ 3+
料；最后将该复合材料倒入Fe 和Fe 的混合溶液中，同时对溶液进行搅拌和加热，温度达到65 ℃时加入碱性试剂反应15 min，即共沉淀法制备四氧化三铁颗粒；将反应过后的浮石骨料过滤并冲洗干净、烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯‑四氧化三铁颗粒的复合材料，即吸波材料；
b．混合：将水泥、砂、吸波材料和水置于搅拌机中搅拌；
c．铸模：将搅拌均匀好后的物料填入模具当中并振动填实，脱模后即成为具有电磁波吸收功能的浮石混凝土。
[0029] 其中氧化石墨烯溶液的浓度为20 mg/mL；还原剂为抗坏血酸；水热法还原氧化石2+ 3+
墨烯的温度为150 ℃；Fe 与Fe 的摩尔比为1：2.5；碱性试剂为氨水，加入的量以反应溶液的pH值10为准；还原氧化石墨烯的反应和共沉淀法制备四氧化三铁颗粒时的搅拌速度为
3500 r/min；冲洗试剂为水或乙醇，烘干温度为80 ℃。
[0030] 实施例三本发明提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土，其组分及质量比为：水泥
30wt%、砂22wt%、吸波材料38wt%，其余为水。所述吸波材料为浮石骨料、PEDOT、还原氧化石墨烯和四氧化三铁颗粒的复合材料。浮石骨料的粒径为5 mm，孔隙率在75%以上，内部孔径为20 μm；还原氧化石墨烯的层数为3层，横向尺寸为5 μm；四氧化三铁颗粒的粒径为30 nm，纯度为90%以上；浮石骨料、PEDOT还原氧化石墨烯和四氧化三铁的质量比为1：0.1：0.3：
0.1。
[0031] 本发明还提出了一种具有电磁波吸收功能的浮石混凝土的制备方法，包括以下步骤：a．吸波材料的制备：首先将所述浮石骨料全部浸入10 mg/mL的PEDOT：PSS导电聚合物水溶液中5 min，取出烘干后再将其浸入稀硫酸溶液10 min去除不导电的PSS，冲洗干净并烘干后得到浮石骨料‑PEDOT的复合材料；接着将孔壁带正电的浮石骨料全部浸入氧化石墨烯和还原剂的溶液当中，同时对溶液进行搅拌和加热进行还原氧化石墨烯的反应，带负电的还原氧化石墨烯会优先在PEDOT表面通过静电吸附作用而沉积，待充分反应后，将所有浮石骨料全部取出并冲洗干净后烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯的复合材
2+ 3+
料；最后将该复合材料倒入Fe 和Fe 的混合溶液中，同时对溶液进行搅拌和加热，温度达到60 ℃时加入碱性试剂反应8 min，即共沉淀法制备四氧化三铁颗粒；将反应过后的浮石骨料过滤并冲洗干净、烘干，得到浮石骨料‑PEDOT‑还原氧化石墨烯‑四氧化三铁颗粒的复合材料，即吸波材料；
b．混合：将水泥、砂、吸波材料和水置于搅拌机中搅拌；
c．铸模：将搅拌均匀好后的物料填入模具当中并振动填实，脱模后即成为具有电磁波吸收功能的浮石混凝土。
[0032] 其中氧化石墨烯溶液的浓度为10 mg/mL；还原剂柠檬酸三钠；还原氧化石墨烯反2+ 3+
应的温度为120 ℃；Fe 与Fe 的摩尔比为1：1.8；碱性试剂为氨水，加入的量以反应溶液的pH值9为准；还原氧化石墨烯反应和共沉淀法制备四氧化三铁颗粒时的搅拌速度为2000 r/min；冲洗试剂为水，烘干温度为60 ℃。
[0033] 通过对上述三组实施例进行对比实验，能够得出每组实施例均能够获得具有电磁波吸收功能的浮石混凝土。实施例一的浮石混凝土构件厚度为20 mm时在X频段（8.2‑12.4 GHz）的电磁波吸收效能最高为21.9 dB，最低为18.7 dB；实施例二的浮石混凝土构件厚度为20 mm时在X频段（8.2‑12.4 GHz）的电磁波吸收效能最高为18.2 dB，最低为16.8 dB；实施例三的浮石混凝土构件厚度为20 mm时在X频段（8.2‑12.4 GHz）的电磁波吸收效能最高为25.7 dB，最低为23.4 dB。所有构件的电磁吸收效能均采用波导法进行测试，将测试得到的s参数计算得出吸收效能值。可以看到三组实施例制备的浮石混凝土构件在厚度为20 mm时的X频段电磁波吸收效能基本维持在20 dB左右。
[0034] 对比例1：与实施例三的区别在于吸波材料的质量比为20wt%，该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为13.1‑15.7 dB。由于电磁屏蔽物料的减少导致该混凝土的吸收性能下降，但是过多的吸波材料也会导致混凝土的强度下降，因此因当合理控制吸波材料的占比在优选值范围内。
[0035] 对比例2：与实施例三的区别在于吸波材料为浮石骨料‑PEDOT与还原氧化石墨烯的复合材料，该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为20.6‑23.2 dB。
[0036] 对比例3：与实施例三的区别在于改性材料为浮石骨料‑PEDOT与四氧化三铁的复合材料，该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为18.5‑21.3 dB。
[0037] 通过对比实施例三与对比例2、3可以看到任一单一材料与浮石骨料的直接复合都会导致浮石混凝土对电磁波吸收性能的下降，这是由于还原氧化石墨烯产生的电损耗与四氧化三铁产生的磁损耗可以形成阻抗匹配，因此复合材料产生的协同效应会致使混凝土电磁吸收性能的提升。
[0038] 对比例4：与实施例三的区别在于还原氧化石墨烯与四氧化三铁在混合阶段直接加入该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为10.4‑19.1 dB。由于直接混合的四氧化三铁会阻隔还原氧化石墨烯的导电通路，降低其导电性和电磁屏蔽性能，因此相对于逐层复合的吸波材料来说其电磁波的吸收性能会下降；同时由于直接混合导致在浮石骨料孔壁上沉积的屏蔽膜不如化学沉积的均匀致密，因此吸收效能的波动也较大。
[0039] 对比例5：与实施例三的区别在于选用的浮石骨料的孔径为300 μm，该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为13.3‑15.6 dB。由于选择的浮石骨料孔径较大，导致比表面积较小，沉积的还原氧化石墨烯和四氧化三铁颗粒有限，因此电磁波的吸收性能也会下降。
[0040] 对比例6：与实施例三的区别在于Fe2+与Fe3+的摩尔比为1：1，该同等厚度的浮石混2+ 3+
凝土构件在X频段的吸收效能为21.5‑24.3 dB。由于Fe 与Fe 的比例失配，导致生成的四氧化三铁颗粒纯度仅有60%，产物中含有较多不具备磁性的氧化铁相，因此混凝土的电磁波吸收效能略有下降。
[0041] 对比例7：与实施例三的区别在于共沉淀法制备四氧化三铁颗粒时的温度为80 ℃，该同等厚度的浮石混凝土构件在X频段的吸收效能为20.3‑22.9 dB。由于过高的温度会使得四氧化三铁晶核的生长速度过快，容易形成较大的颗粒并沉淀在反应溶液底部，不易于沉积在还原氧化石墨烯的表面，后期过滤被大部分去除，因此混凝土的电磁波吸收效能降低较多。
[0042] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
