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随着电磁辐射日趋严重,既能大面积进行电磁防护,又能避免和阻止电磁波形式的间谍和窃听活动的水泥基电磁屏蔽材料受到关注。基于优异的导电性能,碳纤维(CF)作为电磁屏蔽复合材料的功能填料受到青睐。本文利用具有良好亲水性能的氧化石墨烯(GO)和Fe3O4磁性粒子对CF进行表面修饰处理,在使CF均匀分散于水泥基体中,且与基体界面结合良好的同时,达到提高水泥基复合材料电磁屏蔽性能的目的。首先研究了GO对水泥基复合材料的微观结构及其宏观性能的影响,采用XRD和SEM等表征方法,分析GO对水泥基复合材料的水化反应作用机理。GO的加入使水泥水化生成了形状规整、体积微小的花朵状产物,但没有改变水化产物的种类。水泥石结构密实,孔径较小,说明GO对水泥水化反应产物的形成具有促进和模板效应,有利于形成致密水泥石,有助于提高水泥的力学性能。宏观性能分析表明,GO的掺入能提高水泥试样的早期强度。当GO添加量为0.08wt.%时,水泥试样的电磁屏蔽效能较高,其主要贡献为提高了水泥的电磁屏蔽吸收效能。对GO修饰CF(GO-CF)水泥基复合材料的微观结构和宏观性能进行了研究。通过SEM等表征方法,分析GO对CF与水泥基体界面结合的影响。结果表明,修饰在CF表面的GO也能实现对水泥水化的微观调控,在GO-CF表面以GO为模板生长着多种水化产物,从而加固了CF与水泥基体的界面结合。当GO-CF的掺量达0.4wt.%时,电磁屏蔽效能达到34dB。通过离心-溶解法对GO进行分离,得到了两种尺寸的GO片层。对比大片层GO和小片层GO修饰CF/水泥的电磁屏蔽性能,大片层GO修饰CF对水泥基复合材料性能的提高有较好的作用,最大电磁屏蔽效能达36dB。使用NaBH4对CF表面的GO进行原位还原(RGO),RGO修饰CF(RGO-CF)/水泥的宏观性能测试结果表明,RGO-CF/水泥力学性能和电磁屏蔽效能均介于未处理CF/水泥复合材料与GO-CF/水泥复合材料之间。将GO与Fe3O4同时分散于去离子水中,以此作为电镀液,对CF进行电泳沉积,得到GO包裹Fe3O4修饰碳纤维(GO&Fe3O4-CF),对其水泥基复合材料的性能进行研究,结果表明GO和Fe3O4能够均匀而牢固地包裹在CF表面,GO&Fe3O4-CF与水泥的界面结合良好。电磁屏蔽性能测试显示,磁性材料的加入提高了复合材料的电磁屏蔽效能,当GO&Fe3O4-CF的掺量达0.4wt.%时,复合材料的电磁屏蔽效能达到36dB。