磁控溅射镀铜木材单板导电性能和润湿性能

以樟子松单板为研究对象,采用磁控溅射的方法在木材单板表面制备铜薄膜,分析镀铜木材单板导电性能和润湿性能。结果表明:在溅射镀膜初期,不能检测到样品的方块电阻,木材单板表面导电性能较差;镀膜时间超过150 s的样品能够检测到方块电阻值,而且随着镀膜时间的增加,镀铜木材单板的方块电阻逐渐变小,导电性增强;未封闭处理的镀铜木材单板横纹方块电阻要比顺纹的方块电阻高出1.5倍。当溅射时间为150 s时,接触角接近90°;随着磁控溅射镀铜时间增加,木材单板的接触角逐渐增大,亲水性逐渐降低,木材单板表面润湿性也实现了由亲水性向疏水性转变。     

阻燃处理对热改性橡胶木表面润湿性的影响

表面润湿性是木材的一个重要界面特性,直接影响其胶合和涂饰性能。以热改性橡胶木为研究对象,利用液滴法测定阻燃处理前后蒸馏水在热改性橡胶木表面的接触角,旨在比较阻燃处理对热改性橡胶木表面润湿性的影响。结果表明,阻燃处理对热改性橡胶木的表面润湿性有显著影响,不同阻燃剂之间无显著差异。阻燃热改性橡胶木表面接触角减少,表明磷氮类复合阻燃剂可以改善木材的表面润湿性。     

砂磨提高胶结强度的机理

为探查和充实无胶胶合理论,本试验采用浸液高度法测定了砂磨和未经砂磨的椴木单板表面润湿性,并借助木质材料表面粗糙度测定仪和电子自旋共振波谱仪探讨了砂磨对木材界面特性的影响及其提高胶结强度的机理。由试验结果表明,椴木单板经砂磨后,其表面润湿性提高;表面粗糙度降低;砂磨时由于机械应力的作用,使木材表面的聚合物分子降解产生机械自由基。这些自由基参与界面胶结反应。总之,砂磨能改善木材的表面润湿性、表面形态和表面化学特性。这些表面性状的变化均有利于提高界面胶结强度。     

等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性薄木的胶合性能机理

为解决塑膜与柚木薄木高温热压复合后界面结合差的问题,采用等离子体改性预处理法提高两者的界面结合特性。通过对等离子体改性前后塑膜与装饰薄木表面润湿性、元素(基团)变化、微观结构变化及复合后剥离强度等的测试分析,研究等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性装饰薄木胶合性能机理。结果表明:经等离子体处理后的聚乙烯薄膜表面n(O)∶n(C)增加达11.72倍,极性基团生成活跃是两者界面结合性能提高的最主要原因。同时等离子体处理对两者表面的有效物理刻蚀,可使材料表面粗糙度和自由能增大,接触角降低,润湿性改善,也是有效提高胶合强度的重要原因。等离子体处理塑膜和柚木装饰薄木最优处理功率均为3 kW,处理速度为3 m·min~(-1),其他接触角增幅最大分别达26.02%和36.96%,自由能也明显增大,两者复合剥离强度最优可达0.49k N/m。     

微波等离子体处理对柚木表面润湿性的影响

改善木材表面润湿性可显著提高其胶合性能,进而提高木质复合材料的物理力学性能。采用微波等离子体对柚木木材进行了表面处理,通过测量微波等离子体处理前后的液体接触角及计算表面自由能来评价表面润湿性改善的效果。试验结果表明:试件距反应腔120mm时处理效果略好于试件距反应腔80mm时的效果,短时间微波等离子处理即可降低柚木表面接触角,提高表面自由能。反应距离为120mm,由水作为试液所测的接触角降幅最高可达74%。     

木材表面冷等离子体改性后的时效性研究

采用氮气和氧气2种冷离子体改性木材表面,利用水和二碘甲烷测试不同放置时间下木材表面接触角,根据YGGF方程计算表面自由能及其色散力和极性力。结果表明;经氧气和氮气冷等离子体改性后的木材表面自由能显著提高,1h后测得其表面自由能分别提高54．23％和54．41％;2种等离子体改性后表面自由能都随放置时间的延长逐渐降低,6～10d内活性降低迅速,14～21d后接近于改性前水平;氧气处理后木材表面接触角更小,处理效果更好。     

空气介质阻挡放电等离子体对云南松单板表面的处理工艺

采用空气介质阻挡放电等离子体处理云南松单板表面,对处理后的单板进行胶合性能及表面性能分析,探讨放电等离子体处理单板表面的最佳工艺。结果表明：在1000—4000W范围,随处理功率的增加,单板的胶合强度增大,水接触角减小,表面能增大;在处理功率5000W时,各指标变化趋势相反。当处理次数为1—7次时,随处理次数的增加,单板的胶合强度增大,水接触角减小,表面能增大;在处理9、11次时,各指标变化趋势相反。当放电等离子体处理功率为4000W,处理次数为7次时,木材表面改性效果最佳,其胶合强度、水接触角及表面能分别为2．1MPa、43°、56．7MJ／m2。     

落叶松、桦木和柞木木材表面的润湿性

测定了水和水性高分子异氰酸酯的主剂对落叶松、桦木和柞木表面的接触角，并通过测量不同表面张力的液体对落叶松、桦木和柞木材表面的接触角，推算出落叶松、桦木和柞木木材表面的自由能。结果表明：水和水性高分子异氰酸酯的主剂对桦木的接触角最大，同时计算得的桦木表面的自由能最低，说明在这3种木材当中，桦木的润湿性最差。通过柞木和落叶松的接触角的测定和表面自由能的计算可以看出：柞木和落叶松木材的表面润湿性相差不是很大，落叶松比柞木的润湿性稍好一些。对落叶松、桦木和柞木木材的径切面的胶合性能进行了研究，结果表明：柞木的常态压缩剪切胶合强度比桦木的略大一些，3种木材当中落叶松的常态压缩剪切胶合强度最低。     

真空热处理对落叶松木材表面性能的影响

以落叶松木材为研究对象,分别在160、180、200、220、240℃的条件下对其进行真空热处理4 h。测试了不同极性的液体在木材表面的接触角,并计算了木材的表面自由能;利用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析了木材在热处理过程中官能团和表面化学成分的变化。结果表明:经真空热处理后,木材的润湿性下降;极性不同的液体在落叶松热处理材表面的接触角大于在未处理木材表面的接触角。随着热处理温度的升高,木材的表面自由能呈下降趋势。红外谱图显示,随着热处理温度的升高,木材中羟基吸收峰与羰基吸收峰的强度均呈下降趋势,部分木质素成分发生降解。XPS测试结果显示,热处理后落叶松表面C元素相对值增加,氧碳比下降,从C原子结合形式来看,C1相对值增加,C2呈减少的趋势,C3无明显变化规律。     

氢氧化钠溶液预处理提高胶结强度机理的研究

分析和讨论了椴木单板经氢氧化钠溶液预处理后其胶合板的胶结强度提高的机理。本试验采用了浸液高度法测定了经氢氧化钠溶液预处理或未经预处理的椴木单板表面润湿性;利用研究用万能显微镜观察了预处理前后椴木导管分子和木纤维细胞壁的形态变化;借助于化学分析光电子能谱仪(ESCA)、红外和傅里叶变换红外光谱仪(IR和FTIR)探查了单板表面化学结构的变化。结果表明,经氢氧化钠溶液预处理后椴木单板表面的润湿性提高;木材细胞壁厚度明显增大;单板表面的疏水性抽提物迁移,氧碳比率增加。这些表面物理和表面化学性质的变化,均有利于改善胶合环境和提高界面胶结强度。