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木质电磁屏蔽材料的化学镀制备工艺研究

作　者: 商俊博
导　师: 赵广杰
学　校: 北京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 木质电磁屏蔽材料化学镀铜添加剂耐蚀性成本
分类号: TQ153.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

电磁污染作为四大公害之一,以无色无味无形无态的方式,对人居环境造成了极大的危害。而木材作为人居环境中必不可少的装饰材料,是良好的绝缘体。本研究采用化学镀的方式对木材进行处理,制备出的木质电磁屏蔽材料是一种新型消除电磁污染的材料。本研究提出了一整套以薄木为对象的化学镀镀液配方及工艺参数,不仅使薄木具备金属质感,起到一定的装饰性,又使电磁屏蔽的安全性和金属利用率的结合得到了提升,可以有效地防止电磁污染。研究得出结论如下:1通过实验室研究和工厂的生产实践,改进了原有镀液的核心部分,综合考虑色差和沉积速率,新型镀液的优化配方为:pH值13,稳定剂10mg,温度45℃,时间10min,甲醛浓度10ml/L,活性剂25mg。对照木材学实验室长期积累数据,采用高沉积速率的配方制备木质电磁屏蔽材料,当施镀时间在25min以上,在9KHZ～1.5GHz的检测范围之内,可以满足电磁屏蔽效能的要求。2从制备工艺入手,空气搅拌和含有添加剂的镀液可以显著改善镀层质量,提高镀液的有效性,而无添加剂的镀液稳定性极差,并会导致色差增大。镀层表征和微观质量检测表明,空气搅拌和添加剂都有助于铜粒子稳定的沉积,两者结合会保证镀层横向沉积速率大与纵向沉积速率,以达到较好的均匀性和平整度。3通过色差分析研究不同漆种对于镀层颜色的影响。水性漆、硝基漆、PU漆在喷涂底漆之后,镀铜层色泽明显加深,变红。涂饰前后的总色差、明度差和艳度差上,差值由大到小依次为:PU漆、硝基漆、水性漆。4采用XRD分析施镀前后、镀厚不同的试材抑菌、耐蚀性能,白腐菌在未施镀的试材上生长良好,化学镀处理之后的试材,抑菌、耐蚀性能随着镀层厚度的增大而增强,纤维素特征峰衍射强度随之增大,纤维素特征峰峰位都不同程度的发生了偏移。5核算设备采购、原材料费用支出,结合后期的动力消耗、人工成本、管理费用得出,化学镀铜工艺的单位成本约为50元左右,远远小于铜箔贴面工艺。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-21
  1.1 引言  9
  1.2 电磁屏蔽材料的物理制备研究现状  9-11
    1.2.1 真空镀  9-10
    1.2.2 涂覆技术  10-11
  1.3 木质电磁屏蔽材料的化学镀制备研究现状  11-15
    1.3.1 化学镀的机理  12-13
    1.3.2 木质电磁屏蔽材料生产中存在的问题  13-15
  1.4 木质电磁屏蔽材料的应用发展趋势  15-18
    1.4.1 木质电磁屏蔽材料制备工艺的研究与应用  15-16
    1.4.2 木质电磁屏蔽材料的应用、发展前景  16-17
    1.4.3 木质电磁屏蔽材料制备工艺研究课题  17-18
  1.5 本研究的目的、意义  18
  1.6 本研究的主要内容  18-19
    1.6.1 新型镀液配方的制备  18
    1.6.2 制备工艺的优化  18-19
    1.6.3 镀层的表征  19
    1.6.4 木质电磁屏蔽材料的抑菌、耐蚀性  19
    1.6.5 木质电磁屏蔽材料制备成本分析  19
  1.7 论文构成  19-21
2 化学镀铜新型配方的制备  21-41
  2.1 引言  21
  2.2 化学镀铜工艺的理论基础  21-22
    2.2.1 化学镀铜的热力学基础  21
    2.2.2 化学镀铜的反应动力学  21-22
    2.2.3 甲醛存在的化学镀铜反应机理  22
  2.3 木质电磁屏蔽材料主要制备工序  22-23
    2.3.1 基材处理  22
    2.3.2 尺寸稳定性处理  22-23
    2.3.3 敏化活化处理  23
    2.3.4 化学镀铜  23
    2.3.5 镀后处理  23
    2.3.6 着色/涂饰处理  23
  2.4 木材表面化学镀铜新型配方制备  23-28
    2.4.1 实验材料和方法  23-24
    2.4.2 实验方法  24-25
    2.4.3 实验优化方案  25
    2.4.4 分析方法  25-28
  2.5 结果与讨论  28-38
    2.5.1 沉积速率  28-31
    2.5.2 色差  31-35
    2.5.3 综合分析法  35-37
    2.5.4 电磁屏蔽效能  37-38
  2.6 小结  38-41
3 木质电磁屏蔽材料的制备工艺  41-53
  3.1 引言  41
  3.2 木质电磁屏蔽材料的制备工艺流程  41-44
    3.2.1 制备工艺详细步骤  41-42
    3.2.2 工艺流程改进  42-44
  3.3 实验材料和方法  44-46
    3.3.1 实验材料  44
    3.3.2 实验方法  44-46
  3.4 结果与讨论  46-51
    3.4.1 镀液稳定性  46-47
    3.4.2 色差检测分析  47-48
    3.4.3 XRD检测分析  48-50
    3.4.4 扫描电镜检测分析  50-51
  3.5 小结  51-53
4 木质电磁屏蔽材料表面涂饰处理  53-59
  4.1 引言  53
  4.2 实验材料和方法  53-54
    4.2.1 实验材料  53
    4.2.2 实验方法  53-54
  4.3 结果与讨论  54-57
    4.3.1 不同漆种喷涂过程直观分析  54-56
    4.3.2 不同漆种喷涂前后色差值  56-57
  4.4 小结  57-59
5 木质电磁屏蔽材料的抑菌、耐蚀性  59-69
  5.1 引言  59
  5.2 实验材料与方法  59-61
    5.2.1 实验材料  59-60
    5.2.2 实验方法  60-61
  5.3 结果与讨论  61-67
    5.3.1 表面侵蚀情况  61-64
    5.3.2 X射线衍射检测分析  64-67
  5.4 小结  67-69
6 成品工艺成本分析  69-75
  6.1 引言  69
  6.2 实验材料和方法  69-71
    6.2.1 实验材料  70
    6.2.2 计算方法  70
    6.2.3 计算基准  70-71
  6.3 结果和讨论  71-73
    6.3.1 初期化学药品费用  71-72
    6.3.2 补加药品费用  72-73
    6.3.3 化学镀铜和铜箔贴面工艺成本比较  73
  6.4 小结  73-75
7 总结论  75-79
参考文献  79-83
个人简介  83-85
导师简介  85-87
个人成果、论文  87-89
致谢  89

木质电磁屏蔽材料的化学镀制备工艺研究

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