木材化学镀镍的活化工艺研究

摘要

本研究采用高温热还原法和常温氧化还原法获取活性镍的原理，首次以镍活化工艺代替传统的贵金属钯活化工艺将木材活化。经过大量的实验研究探索，得出一种适合木材化学镀镍的比较理想的常温镍活化工艺。这对于在木材化学镀镍领域开展非贵金属活化新工艺的研究以及对于开发电磁波屏蔽和抗静电等新型导电功能性木质复合材料具有十分重要的意义。 本研究的结果归纳如下： 1.分别比较用KH550水溶液和KH550乙醇溶液处理的试件的镀层均匀度、导电性，结果表明用KH550乙醇溶液处理的试件镀层更均匀、导电性更好，因此得出相对理想的表面处理工艺为：KH550乙醇溶液，浓度为5％，处理温度40℃，处理时间3min。 2.运用常温镍活化法，成功地引发了在木材表面的化学镀镍反应，实验结果表明用这种活化方法进行木材化学镀镍是比较理想的。确定了活化液中的硫酸镍浓度、氢氧化钠浓度以及活化时间对木材的表面活化效果的影响比较大，硼氢化钠浓度、盐酸的浓度影响相对较小。理想的活化工艺参数为：硫酸镍15g·L<'-1>，硼氢化钠15g·L<'-1>，氢氧化钠lO-15g·L<'-1>，盐酸10-15g·L<'-1>，A液中活化的时间控制在9min左右为最佳，B液中活化的最佳时间为90s。 3.在木材化学镀镍的高温镍活化工艺中，确定了主盐和还原剂的浓度对基体表面的活化效果的影响。只有活化温度超过160℃以上、活化时间超过10 min才能使木材表面生成活化镍颗粒；浸渍温度和浸渍时间对活化效果的影响相对比较小，但浸渍温度不宜超过50℃。理想高温镍活化工艺参数为：乙酸镍浓度70g·L<'-1>，次磷酸钠浓度70g·L<'-1>，浸渍温度40℃，浸渍时间5 min，活化时间30min，活化温度170℃。 4.将经过胶体钯活化工艺、常温镍活化工艺、高温镍活化工艺处理的不同试件，在其它条件相同的情况下进行化学镀镍，然后将镀后的试件进行性能测定，比较不同活化工艺处理试件的镀层外观质量、镀层结合力、镀层导电性、镀层均匀度等几项指标，结合木材自身的特性，从而得出常温镍活化工艺是一种适合木材化学镀镍的比较理想的活化工艺。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1国内外研究现状及进展

1.1.1非金属材料化学镀镍的活化工艺研究进展

1.1.2木材化学镀镍的活化工艺研究进展

1.2本研究的目的及意义和研究内容

1.2.1本研究的目的及意义

1.2.2本研究的内容

2实验研究方法

2.1研究目标

2.2主要实验试剂、仪器和设备

2.3实验材料

2.4工艺流程

2.5化学镀镍工艺

2.5.1基体的预处理

2.5.2化学镀镍液组分的选择及溶液配制

2.6化学镀镍的镀层性能测试

2.6.1镀层外观质量评价

2.6.2镀层结合力评价

2.6.3导电性测定

2.6.4镀层均匀度测定

2.7小结

3木材化学镀镍的表面处理工艺

3.1木材的表面特性

3.2木质结构与表面处理效果

3.3基材的表面处理实验方法

3.4结果与讨论

3.4.1不同浓度KH550水溶液和KH550乙醇溶液处理对金属沉积的影响

3.4.2处理温度对木材金属沉积的影响

3.4.3处理时间对木材金属沉积的影响

3.5小结

4敏化活化一步法胶体钯活化工艺

4.1绪言

4.2材料和实验方法

4.2.1实验材料

4.2.2实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1氯化钯浓度的影响

4.3.2乙醇浓度对胶体钯活化液稳定性的影响

4.3.3活化温度和时间的影响

4.4小结

5常温镍活化工艺研究

5.1绪言

5.2材料和实验方法

5.2.1实验材料

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1氢氧化钠和盐酸的影响

5.3.2硫酸镍溶液浓度的影响

5.3.3硼氢化钠溶液浓度的影响

5.3.4活化时间的影响

5.4小结

6高温镍活化工艺研究

6.1绪言

6.2材料和实验方法

6.2.1实验材料

6.2.2实验方法

6.3结果与讨论

6.3.1乙酸镍浓度的影响

6.3.2次磷酸钠浓度的影响

6.3.3浸渍时间的影响

6.3.4浸渍温度的影响

6.3.5活化温度的影响

6.3.6活化时间的影响

6.4小结

7三种活化工艺的比较研究

7.1绪言

7.2活化工艺

7.3结果与讨论

7.3.1镀层外观质量的比较研究

7.3.2镀层结合力的比较研究

7.3.3镀层均匀度的比较研究

7.3.4镀层导电性的比较研究

7.4小结

8总结论

致谢

参考文献

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