新型化學(xué)鍍法制備木質(zhì)電磁屏蔽材料的研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10225學(xué)號(hào)：B13066學(xué)位論文新型化學(xué)鍍法制備木質(zhì)電磁屏蔽材料的研究指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文提交日期：授予學(xué)位單位：孫麗麗王立娟教授李堅(jiān)院士博士學(xué)科專業(yè)：2013年03月論文答辯日期：東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位日期：東北林業(yè)大學(xué)木材科學(xué)與技術(shù)2013年06月2013年06月答辯委員會(huì)主席：黃曉山研究員論文評(píng)閱人：東j厶櫛素大學(xué)摘要摘要木材化學(xué)鍍是木材功能性改良的一種重要手段，在保留木材優(yōu)異特性基礎(chǔ)上賦予其良好的導(dǎo)電及電

2、磁屏蔽性能，拓展了木材的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，木材化學(xué)鍍尚存在鍍銅還原劑的有毒性、活化工藝成本過(guò)高及鍍層顏色單一等問(wèn)題。本研究針對(duì)以上問(wèn)題，開展新型木材化學(xué)鍍制備電磁屏蔽材料的相關(guān)研究。以樺木、水曲柳為基材，以表面電阻率及金屬沉積率為主要指標(biāo)探討最佳施鍍效果。主要包括四部分內(nèi)容：(1)探討以離子鈀活化、乙醛酸為還原劑的全新的鍍銅鍍液及施鍍條件；(2)研究活化與施鍍一浴完成的新型非鈀活化木材表面化學(xué)鍍銅的鍍液體系及條件；(3)通過(guò)彩化處理，賦予

3、鍍層豐富的顏色，探索彩化工藝條件及顏色形成機(jī)理；(4)以XPS、SEMEDS、XRD對(duì)鍍層成分、形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)導(dǎo)電性、電磁屏蔽性能、色度、光澤度、潤(rùn)濕性、結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。研究得出的結(jié)論歸納如下：(11乙醛酸為還原劑的木材化學(xué)鍍銅，離子鈀活化最佳條件為殼聚糖89／L，處理時(shí)間8min，殼聚糖吸附氯化鈀時(shí)間8min，29／L次亞磷酸鈉處理時(shí)間8min；適合樺木的鍍液及條件為：硫酸銅209／L，EDTA2Na409／L，乙醛酸75

4、9／L，聯(lián)吡啶0019／L，添加劑L為00159／L，pH值12，溫度55。C，施鍍時(shí)間30min；適合水曲柳的鍍液及條件為：硫酸銅129／L，EDTA2Na409／L，乙醛酸1059／L，聯(lián)吡啶0019／L，添加劑L為0019／L，pH值12，溫度50℃，施鍍時(shí)間30min。EDS和XPS結(jié)果表明鍍層由單質(zhì)銅組成，與乙醛酸還原機(jī)理吻合，XRD分析表明鍍層銅為晶態(tài)結(jié)構(gòu)，SEM觀察發(fā)現(xiàn)鍍銅單板表面鍍覆均勻并具有金屬光澤。樺木、水曲柳鍍銅單

5、板電磁屏蔽效能在9kHz15GHz頻段分別達(dá)到55dB和50dB以上；鍍層的結(jié)合強(qiáng)度分別超過(guò)108Mpa和149Mpa；涂飾使單板的導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能略有下降，最低值仍大于44dB，完全滿足實(shí)際應(yīng)用需要；經(jīng)化學(xué)鍍銅的單板表面由親水性變?yōu)槭杷裕菏╁兒髥伟孱伾贑IELab色窄問(wèn)的分布巾，a木值變化最為顯著；在孟塞爾色系統(tǒng)中樺木和水曲柳單板顏色標(biāo)注分別為98R6。9／106和98R71／101，為明度、飽和度較高的橙紅色。鍍銅樺木和水曲

6、柳單板表面光澤度參數(shù)GZL、GZT分別為775％、521％、和615％、338％，較素材有所提高。f2)非鈀活化木材化學(xué)鍍銅，適合樺木的鍍液及條件：NaBH4處理液濃度3∥L，處理時(shí)間8min；硫酸銅209／L、硫酸鎳0559／L，乙醛酸859／L，EDTA‘2Na399／L，聯(lián)吡啶Oolagm，添加劑L001lg／L，pH值1225，溫度60。C，施鍍時(shí)間50min；適合水曲柳的鍍液及條件：NaBH4處理液39／L，處理時(shí)間10min