PCl2活化的木材表面化學(xué)鍍鎳制備電磁屏蔽材料.pdf

1、木材是一種可再生天然有機(jī)高分子材料,不僅具有重量輕、隔音、隔熱等材料學(xué)特性,而且具有獨(dú)特的表面紋理和色澤等可裝飾性特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于建筑裝修領(lǐng)域。但是,絕干的木材屬于電的不良導(dǎo)體,不具備屏蔽電磁波的功能。化學(xué)鍍鎳技術(shù)是使木材表面金屬化的有效方法。木材在化學(xué)鍍鎳之前需要對(duì)其表面進(jìn)行活化。傳統(tǒng)的活化方法是在木材表面吸附膠體鈀粒子,其缺點(diǎn)是膠體鈀在鍍液中容易脫附,使鍍液分解。因此,本論文根據(jù)氮與鈀離子配位絡(luò)合作用原理,采用3-氨丙基三乙氧基硅

2、烷(APTES)和殼聚糖對(duì)木材表面進(jìn)行預(yù)處理,并結(jié)合離子鈀活化法在木材表面獲得單質(zhì)鈀活化層,進(jìn)而催化之后的化學(xué)鍍鎳反應(yīng),制備了木質(zhì)基電磁屏蔽材料。分別探討了APTES和殼聚糖的處理?xiàng)l件對(duì)化學(xué)鍍鎳木材表面電阻率的影響；分析了鍍層的微觀形貌、成分和結(jié)構(gòu)；測(cè)定了鍍后木材的電磁屏蔽效能以及鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。
　　 硅烷處理的木材表面鍍鎳結(jié)果表明,體積濃度1.5％的APTES乙醇溶液(含水60g/L)的最佳陳化時(shí)間為5～7 h,所得化學(xué)鍍鎳

3、樺木和水曲柳單板的表面電阻率分別可達(dá)174.4 mΩ/cm2和210.4 mΩ/cm2；殼聚糖處理的木材表面鍍鎳結(jié)果表明,在殼聚糖溶液濃度為6 g/L、吸附氯化鈀的時(shí)間為8 min條件下所得化學(xué)鍍鎳樺木單板和水曲柳單板的表面電阻率最低,分別為228.6 mΩ/cm2和236.9 mΩ/cm2。
　　 XPS結(jié)果表明,APTES成功地在木材表面成膜,并通過N-Pdσ鍵吸附二價(jià)鈀離子,二價(jià)鈀離子隨后被次亞磷酸鈉還原為單質(zhì)鈀。SEM觀

4、察發(fā)現(xiàn)木材表面完全被金屬鍍層覆蓋,鍍層均勻連續(xù),并保留了木材表面原有的紋理。EDS和XRD結(jié)果表明,鍍層為Ni-P二元合金,主要成分為Ni,P含量低于4wt.％,鍍層為晶態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　 電磁屏蔽效能測(cè)試表明,化學(xué)鍍鎳單板的電磁屏蔽效能比素材有顯著提高。在電磁波頻率為9kHz～1.5 GHz,經(jīng)APTES處理的化學(xué)鍍鎳樺木和水曲柳的最低電磁屏蔽效能分別為60 dB和50 dB,經(jīng)殼聚糖處理的化學(xué)鍍鎳樺木和水曲柳的屏蔽效能分別不低于