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。     

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。     

温度对桦木单板表面化学镀Ni—Cu—P三元合金的影响

利用化学镀方法在桦木单板表面沉积Ni—Cu—P三元合金,考查施镀温度对镀后单板表面电阻率和电磁屏蔽效能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察镀后单板的表面形貌,利用EDS和XPS分析镀层成分,利用X射线衍射(XRD)分析镀层的组织结构,采用直拉法测定镀层与木材表面的结合强度。结果表明:当温度从80℃升高到90℃时,镀层平均表面电阻率从0.451Ω/cm2降低至0.301Ω/cm2;继续升高温度,表面电阻率小幅升高;在90℃时,施镀单板的电磁屏蔽效能在9 k Hz~1.5 GHz频段达到55~60 d B。SEM观察发现镀层连续、致密且具有金属光泽;EDS分析可知镀层中存在Ni、Cu和P元素,XPS分析可知镀层组成为Ni、Cu、P,其质量分数分别为79.84%、11.82%和8.34%;XRD分析表明镀层为微晶态结构;镀层与木材表面结合牢固。     

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。      

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。     

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。     

化学镀镍-铜-镍导电涤纶织物的性能研究

通过化学镀镍和化学镀铜组合工艺制备了电磁屏蔽导电涤纶织物,镀层由镍/铜/镍三层金属层组成.重点研究了镀层重量和织物型号等因素对镀层抗氧化能力、电磁屏蔽效能的影响.结果表明:镍作为铜镀层防护层,其上量越多,抗腐蚀和氧化能力越强.铜金属上量越多,表而电阻越小,电磁屏蔽效果越好,当铜上量约20g·cm~(-2)时,表面电阻显著下降.另外织物的编制密度对电磁屏蔽效能也有影响,编制密度越大,电磁屏蔽效能略有上升.     

3种活化工艺对木材化学镀铜层性能影响的比较

化学镀铜是指在由主盐硫酸铜、络合剂和添加剂组成的镀液中加入适量还原剂,在一定的反应条件下,将铜离子还原成铜并沉积在基材表面的1种工艺。本研究以杨木单板为基材,分别使用氯化钯乙醇溶液活化工艺、银氨溶液常温活化工艺和铜盐溶液活化工艺对基材活化后进行化学镀铜,分析和比较了三种活化工艺对镀层表面光亮性、均匀度和导电性的影响,总结出最优活化工艺。     

表面金属化对多孔材料电磁屏蔽性能的影响

针对新型多孔柔性电磁屏蔽材料,从对两种不同的表面金属化方式入手,研究了表面金属化对多孔材料电磁屏蔽性能的影响。结果显示,电导率较高的海绵/银纳米线样品展现出更优秀的电磁屏蔽性能,其最高电磁屏蔽性能可达40 dB。通过对材料电学性能的研究,结合平面波理论,对海绵/银纳米线和海绵/银纳米颗粒两组样品的不同电磁屏蔽性能给出了相应的原理解释:由于一维银纳米线的特殊柔性及导电性使得其构成连续导电网络,这相对于零维银纳米颗粒的岛状局域传导结构更易产生表面等离子体共振效应,从而有效反射电磁波。     

杨木单板染色工艺与表面材色的关系

试材为I-214杨木单板,以染料酸性大红GR和活性艳蓝KN-R为染化试剂,选取染液质量分数、染色温度、浸染时间为考察工艺因子,进行单板染色试验。通过多光源分光测色计测定染色单板的表面材色,用CIE(1976)L*a*b*Diagram对其进行颜色表征。结果表明:染色单板表面材色与着色度的变化与染液质量分数、染色温度、浸染时间的关系不同,高温下染色时染液质量分数增大,着色度(ΔE*ab)提高;染色时间延长,着色度有所增加或无明显变化;染色温度对表面染色影响较小。酸性染料和活性染料染色的单板材色变化幅度接近。     

木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响

针对木材的自胶合,引入溶剂催化液化法,以杨木和桉木单板为原料,进行了界面液化自胶合试验。分析了液化剂种类(苯酚、丙三醇)、涂布量(150、300、450 g/m2)、热压温度(125、150、175℃)、热压时间(10、15、20min)和树种(杨木、桉木)5个因子对胶合剪切强度的影响。结果表明:利用液化方法在木材表面构造黏稠过渡层以取代木材界面,实现木材的自胶合在技术上完全可行;单板树种对液化胶合性能有明显影响,在试验的工艺条件下,桉木的胶合性能优于杨木;丙三醇液化胶合性能高于苯酚;热压温度和时间对苯酚液化胶合性能的影响不明显,而对丙三醇影响明显。建议就木材界面液化自胶合的机理开展进一步深入研究。     

强化杨木单板混合树脂液的配比

首次采用3种乙烯类单体混合的树脂液浸渍杨木单板，在引发剂和促进剂的条件下，低温加热，使不饱和混合树脂单体聚合成高分子固体，单体转化率达到了51．96％。同时由于3种单体在素材的细胞腔中乃至细胞壁上产生聚合，从而使杨木单板在材性方面取得较大的改善。     

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 .     

蔗糖与二羟甲基二乙烯脲浸渍压缩杨木单板的性能评价

以蔗糖为细胞壁充胀剂,二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对速生软质杨木单板进行浸渍处理和热压固化定型,通过细胞壁化学改性和细胞腔物理压缩协同作用,实现低载药量下单板的密实增强。系统评价了蔗糖和DMDHEU浸渍压缩对所制备单板的回弹率、密度、硬度、表面颜色和力学强度等物理力学性能的影响。结果表明:5%蔗糖和10%DMDHEU浸渍压缩的杨木单板经5个水饱和—干燥循环和1次水煮测试后压缩回弹率为23%,表面密度提高至0.71 g/cm3,达到硬质阔叶材水平,表面硬度比素材增加2倍,单板颜色从暗灰色变为明亮的金褐色,水性涂料在浸渍压缩表面的漆膜附着力显著提高。综上所述,低质量分数蔗糖和DMDHEU浸渍压缩后的杨木单板具备作为复合地板优质表板的潜能。