论文部分内容阅读
木材是—种天然的可再生生物质资源,由于其具有隔音,温度和湿度调控的特性,常用作装饰材料。然而,绝干的木材是电的不良导体,这限制了其在电磁屏蔽领域的应用。化学镀技术是使木材表面得以金属化修饰最有效的方法之一。目前,木材表面化学镀镍技术因其操作简单和价格低廉的优点在工业领域受到欢迎,但Ni-P合金容易在潮湿环境下被腐蚀,限制了材料的长久应用。因此,提高木材表面化学镀层的耐腐蚀性成为了主要研究内容。本论文以桦木为基材,将纳米粒子(A1203.Si02和SiC)加入到化学镀液中制备出Ni-P-纳米粒子复合镀层,以镀层表面电阻率为参考值来研究化学镀液中表面活性剂种类、浓度及纳米粒子浓度,并对复合镀层的结构、组成及性能进行了分析与表征。研究结果如下:制备木质基Ni-P-纳米A1203复合材料的镀液中表面活性剂采用浓度为0.5 g/L的PEG-4000,纳米A1203浓度为1 g/L时,镀后单板表面电阻率最低,为75.45 mΩ/cm2;制备Ni-P-纳米Si02复合镀层的镀液中表面活性剂采用0.5 g/L的PEG-4000和2g/L的纳米Si02时,镀后单板的表面电阻率最低,为116.12 mΩ/cm2;制备Ni-P-纳米SiC复合镀层的镀液中表面活性剂采用0.5 g/L的PEG-4000和1 g/L的纳米SiC时,镀后单板的表面电阻率最低,为134.12 mΩ/cm2。EDS分析结果确定了三种Ni-P-纳米粒子复合镀层中均含有纳米颗粒;XRD分析结果表明三种复合镀层均呈纳米晶态结构;SEM观察三种镀后单板,发现桦木表面完全被金属镀层覆盖,镀层均匀、有光泽且木材的表面纹理依然存在。润湿性测试结果表明三种Ni-P-纳米粒子镀后单板表面均具有良好的疏水性,接触角都在125°以上;拉力测试结果显示出三种复合镀层均牢牢的附在了木材表面,结合强度都大于1.2 MPa;电磁屏蔽测试发现在9 kHz~1.0 GHz电磁波频率之间,三种Ni-P-纳米粒子镀后单板屏蔽效能值均不低于50 dB,都可作为电磁屏蔽材料使用;耐蚀性测试结果发现在3.5%NaCl的腐蚀介质中,三种镀后单板的的耐腐蚀性均高于Ni-P镀后单板,其中,以Ni-P-纳米A1203镀后单板耐腐蚀性最高,腐蚀阻抗超过了3 kΩ/cm2。通过对木材表面化学镀Ni-P-纳米粒子复合镀层的研究,获得了具有耐腐蚀性的木质基电磁屏蔽材料,为木材功能性改良提供了新思路,对木材行业的发展起到积极的推动作用。