新型化學鍍法制備木質(zhì)電磁屏蔽材料的研究.pdf

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

2、磁屏蔽性能，拓展了木材的應用領域。目前，木材化學鍍尚存在鍍銅還原劑的有毒性、活化工藝成本過高及鍍層顏色單一等問題。本研究針對以上問題，開展新型木材化學鍍制備電磁屏蔽材料的相關研究。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鍍銅的鍍液體系及條件；(3)通過彩化處理，賦予

3、鍍層豐富的顏色，探索彩化工藝條件及顏色形成機理；(4)以XPS、SEMEDS、XRD對鍍層成分、形貌和結(jié)構(gòu)進行表征，并對導電性、電磁屏蔽性能、色度、光澤度、潤濕性、結(jié)合強度進行測定。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鍍銅，離子鈀活化最佳條件為殼聚糖89／L，處理時間8min，殼聚糖吸附氯化鈀時間8min，29／L次亞磷酸鈉處理時間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頻段分別達到55dB和50dB以上；鍍層的結(jié)合強度分別超過108Mpa和149Mpa；涂飾使單板的導電性和電磁屏蔽效能略有下降，最低值仍大于44dB，完全滿足實際應用需要；經(jīng)化學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)非鈀活化木材化學鍍銅，適合樺木的鍍液及條件：NaBH4處理液濃度3∥L，處理時間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，施鍍時間50min；適合水曲柳的鍍液及條件：NaBH4處理液39／L，處理時間10min