化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能分析

为了给电热式化学镀铜地热地板研究提供参考,对化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能进行测试,分 析镀层厚度与吸收损耗、反射损耗、趋肤效应的关系。结果表明:镀铜杨木单板屏蔽效能主要以反射损耗为主,属 于反射型电磁屏蔽材料;表面电阻率随镀层厚度的增加呈减小趋势,横纹方向的表面电阻率是顺纹方向的3 倍左 右;频率越高,电磁波在镀铜层中传导时的趋肤深度越小,通过计算趋肤深度确定化学镀铜层的厚度,可以节省镀 铜时间并节约成本。      

杨木单板表面化学镀镍的工艺条件对镀层性能的影响

研究了杨木单板表面化学镀镍过程中pH值和温度变化对镀层的电磁屏蔽性能和表面导电性能影响。用扫描电镜和能谱分析了镀层结构和含磷量。结果表明,pH值和温度升高,电磁屏蔽性能和表面导电性提高,但达到一定值后,电磁屏蔽性能和表面导电性又有所下降。杨木单板经表面化学镀镍后,表面完全被金属镍覆盖,金属感增强,并且镀层中磷含量较低,镀层为晶体结构。     

木材化学镀镍老化镀液的再生与回用

采用可溶性钙盐沉淀去除施镀木材的化学镀镍废液中的亚瞵酸根离子,再用氟化物去除残余的钙离子。主要研究了pH值、钙离子与亚磷酸根的浓度比、处理温度和时间对亚磷酸根去除率的影响。采用再生处理后的镀液施镀木材,可以得到具有良好导电性和电磁屏蔽性能的镀层。     

杨木单板/铜复合电磁屏蔽材料的制备及性能研究

为了提高木材-金属铜复合材料的电学性能,本试验以杨木旋切单板为基材,利用化学镀技术,在经过精细化预处理的杨木单板表面沉积金属铜单质。主要研究了化学镀液pH值、镀液各组分相对浓度和镀液温度对于铜单质沉积量和杨木单板表面导电性能的关系,确定了理想的的化学镀铜工艺,研究了复合材料的电磁屏蔽性能。     

木材磁控溅射镀膜金属试验

通过对木材进行封闭处理,在木材表面进行真空磁控溅射镀膜金属试验,在保持木材本身天然特性的同时,使其具有抗电磁辐射功能。对桐木胶合板进行单侧面和双侧面镀铜、铝膜试验,测试其电磁屏蔽效能。结果表明:三聚氰胺甲醛树脂与硅烷偶联剂混合物质对木材进行封闭,真空室的真空度10-2~10-4MPa,靶材温度为200℃,溅射时间为90s的工艺参数理想,获得的薄膜厚度为30μm,木材表层镀铜或是镀铝,双侧镀还是单侧镀,在30MHz~1.5GHZ频段之间,电磁屏蔽效能都能达到30dB以上,满足电磁屏蔽要求。双侧面的效果大于单侧面的效果,镀铜的效果大于镀铝的效果。     

磁控溅射法薄木镀膜金属工艺参数的遴选

为获得高品质抗电磁辐射木材,采用正交试验设计L_(27)(3~(13)),真空磁控溅射镀膜,试验分析了封闭剂、真空度、镀膜温度、镀膜时间及交互作用等因素对镀膜质量的影响。结果表明:桐木单板应用MF3封闭剂(固体质量分数为50%的三聚氰胺甲醛树脂及内含溶液质量分数1%KH-560硅烷偶联剂,添加5%(按质量计)的异佛尔酮二异氰酸酯组成)、真空室的真空度10~(-2)~10~(-4)MPa、靶材温度200℃、溅射时间100 s条件下,工艺效果最为理想。经电磁屏蔽效能检测,镀膜厚度达到30μm以上时,在30 MHz~1.5 GHZ频段之间,电磁屏蔽效能达到30~60 d B中等屏蔽效能等级,镀膜单板屏蔽效能随着电磁波频率的提高呈缓慢下降之势。镀膜木材在高温、高湿条件下老化强度有微弱下降,但对镀膜与薄木的结合无影响。镀膜后的薄木可用于高端电磁屏蔽、导静电装饰性木材产品的开发。     

稳定、快速、低温化学镀Ni-W-P工艺

以 Ni- P化学镀工艺为基础 ,通过对 Ni- W- P化学镀工艺的均匀设计试验、试验结果的回归分析和优化 ,及不同温度和 p H镀液的施镀试验 ,得到了一种化学镀 Ni- W- P合金新工艺。镀温 70℃、p H7.5为最佳施镀条件 ,此时镀速大于 17μm.h-1,镀液稳定性大于 6 min,得到的镀层表面光亮、致密、无小坑。镀层性能检测结果表明 :镀层镀态硬度 86 5 HV,经 4 0 0℃ ,1h热处理后硬度为 15 6 6 HV,其硬度和耐磨损性能明显优于化学镀 Ni- P合金工艺镀层     

Ni-P-SiC复合镀工艺的优化

为进一步提高镍磷镀层的耐磨性 ,在普通镍磷化学镀的基础上 ,进行了 Ni P Si C复合镀及磨损试验。用正交设计法对影响复合镀工艺的主要因素 ,活性剂、Si C、温度、p H值和稳定剂进行了优化 ,同时就各因素对镀层耐磨性的影响进行了分析 ,得出了一组最佳 Ni P Si C施镀工艺参数 :活性剂 0 .15 g.L-1,Si C12 .5g.L-1,施镀温度 90℃ ,p H值 4 .6 ,稳定剂 0 .5 5 mg.L-1。试验验证结果表明 ,该工艺稳定 ,获得的镀层光亮、致密、耐磨性好。     

响应面法优化木材表面连续化学镀铜/镍工艺

为了探究木材表面化学镀的影响因素,先对杨木单板进行连续化学镀铜,再连续化学镀镍,进而制备理想木基金属复合材料。在单因素试验的基础上,以镀层粗糙程度为指标,采用响应面法优化化学镀的工艺条件。结果表明:单次化学镀镍时间为20 min、化学镀镍4次,化学镀铜3次时,木材表面所得Cu/Ni镀层表面线粗糙度Ra为4.091μm。分析结果验证了利用响应面法分析结果可靠,获得了木材表面复合镀层粗糙程度的理想制备工艺条件。     

木材-石墨烯复合材料的制备及其三维导电性能

通过脉冲式真空浸渍的方法将氧化石墨烯(GO)与北京杨(Populus beijingensis)进行有机结合,制备木材-石墨烯三维导电材料;测试分析了制备材料的导电、电磁屏蔽、吸波的性能,从多角度表征材料的导电机理。结果表明：当氧化石墨烯质量浓度为4 g/L、炭化温度为750℃、炭化时间为30 min时,制备的木基石墨烯导电材料的三维各向异性导电性能最好,其纵向、弦向、径向的体积电阻率分别为0.641、2.153、2.932Ω·cm;此工艺条件时,木基石墨烯导电材料的电磁屏蔽效能达到40 dB、吸波强度达到-12 dB。材料的结构形貌表征结果表明,与同等条件炭化木材相比,木基石墨烯复合材料的碳氧质量分数比(w(C)∶w(O))显著提高,碳层排列有序;氧化石墨烯与木材结合程度较好;材料的热稳定性提高。说明氧化石墨烯在木材机体内部被充分还原为具有导电性能的还原氧化石墨烯,材料具有良好的导电性。     

镀镍桦木单板的物理性能分析

利用化学镀法在桦木单板表面沉积Ni-P合金镀层制得镀镍桦木单板。测试了镀层与单板表面的结合强度,对比分析测试了镀镍前后单板的抗拉强度、胶合强度、表面润湿性及导热性,同时还分析了其环境适应性(如抗低温、耐高温和耐腐蚀等性能)。结果表明,镀层与单板表面的结合非常牢固,经表面镀镍后,抗拉强度和表面耐磨性有所提高,胶合强度和表面润湿性稍有下降,导热性能显著提高。镀镍桦木单板具有良好的抗低温、耐高温和耐腐蚀性能,能够满足实际应用的要求。     

木质基g-C3N4/TiO2复合涂层的制备及光催化性能表征

为改善木材易污染,易霉变的缺点,采用真空浸渍和液相沉淀法,将g-C₃N₄/TiO₂复合涂层负载于木材表面,对木材进行功能化改良,赋予木材光催化自清洁功能。使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、傅里叶红外光谱表征样品的表观形貌、相结构等。以罗丹明B为目标污染物,利用UV-VIS分光光度计测量降解效率,检测负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材光催化性能。结果表明: g-C₃N₄/TiO₂复合涂层成功负载于木材表面,g-C₃N₄与TiO₂相互掺杂有效地提高了两者的光催化活性,负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材具有一定的光催化功能。      

木材的化学镀研究

木材是重要的再生资源 ,化学镀的木材可以具有良好的导电性和装饰性 .为了使化学镀这一金属加工技术更好地应用于木材行业 ,提高木材的利用率和使用价值 .该文归纳、分析了木材化学镀的理论基础和国内外的研究现状 ,提出了木材化学镀需要进一步研究的一些问题 ,指出木材化学镀是木材表面改性和开发电磁波屏蔽、抗静电等新型木质复合材料的有效途径之一 .     

木基金属功能复合材料研究进展

为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料（电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材）的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。      

太阳能预干联合热压干燥对桉木单板物理性能的影响

近年来木材太阳能干燥技术取得了一定的进展,但太阳能的不连续、不稳定性使其难以实现连续化干燥,因此联合干燥成为了发展热点。针对桉木单板探索了联合干燥对单板物理性能的影响,模拟太阳能将单板含水率由50%预干至25%~30%,然后联合热压干燥;设置热压温度为140℃、160℃、180℃、200℃,时间为2、3 min,压力为0.5 MPa。对联合干燥单板的压缩率,导热系数、表面颜色、平衡含水率进行测定,并采用扫描电子显微镜、傅里叶红外及XRD衍射光谱对微观层面变化进行分析。研究表明,太阳能预干联合热压干燥相比全程采用太阳能干燥节省时间约为50%;随着热压干燥温度的增加,单板厚度压缩率增大,导热系数增加率最大为14.6%,明度值L^*降低范围为0.4%~12.81%,表面颜色朝着暖色调方向发展;与未处理材相比,联合热压干燥后单板的平衡含水率呈降低趋势,最大减小约20%,且由XRD分析可知,联合热压干燥可使单板纤维素相对结晶度增加,能在一定程度上提高单板的尺寸稳定性;SEM显示热压处理改善了表面裂隙,有助于提高后期的胶合质量。因此太阳能预干联合热压干燥能够提高单板干燥效率与应用价值,在一定程度上可以改善单板干燥质量。     

粉煤灰磁粉表面化学镀铜的研究

粉煤灰磁粉是热电厂生产过程产生的固体废弃物粉煤灰中的一种成分,由于其有内在的磁性和微导电性,通过表面金属化后,能用于制备电磁屏蔽和吸波材料。笔者采用置换反应法在粉煤灰空心磁粉表面进行了化学镀铜的研究。扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)分析结果表明,该化学镀方法能在其表面获得良好性能的金属镀层。     

磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料及其物理性能变化

目的为了改善木材表面物理性能,探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。方法以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象,采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料,对木材进行功能性改良,利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。结果纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17.0°、22.5°、35.0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰;在2θ等于31.8°、36.3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下,木材纤维素结晶度下降23.1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大,弹性模量增大了6.6倍,硬度增大了23%;纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140.2°;表面的纳米氧化锌粒径较小,分散性较好,在木材单板表面分布平整均匀。结论磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响,依然存在木材纤维素特征衍射峰,纤维素的结晶结构没有遭到破坏,但衍射峰强度有所降低;在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度,使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性,接近氧化锌材料的超疏水性能;木材表面生长的氧化锌薄膜均匀,排列致密,表面平整,无裂痕。可见,利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜,能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。      

预处理对杨木单板染色和阻燃性能的影响

为提高木材的渗透性,对杨木单板进行了水热和Na OH溶液预处理,用酸性染料和BL-阻燃剂对处理后的单板进行染色和阻燃同步处理,考察预处理工艺对单板上染率、氧指数、耐日晒牢度和耐水洗牢度的影响.结果表明:4种不同预处理方式均提高了单板的渗透性,上染率和氧指数都增大;水热处理的单板耐日晒牢度和耐水洗牢度均提高;Na OH溶液处理的单板耐日晒牢度变差,单板表面局部甚至变黑;8 g·L-1Na OH处理40 min的单板耐水洗牢度最差,色差值最大为16.172NBS.综合分析得出的较优预处理工艺为80℃热水处理5 h.