[發(fā)明專利]在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011306735.9
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112481607B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雪峰;鄭蕓;李逸興
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/28;C23C18/30;C23C18/20;H05K9/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本發(fā)明屬于電磁波功能材料領(lǐng)域，公開了在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝。所涉及的原材料包括木材和化學(xué)鍍液，以商業(yè)木材作為基體材料，通過除油、敏化、活化處理使木材表面具有一定的活性，利用化學(xué)鍍在其表面原位生成微米尺度的鎳磷鍍層，其存在的微納米粗糙結(jié)構(gòu)有利于疏水性能。該方法工藝簡單，易于大規(guī)模制備，其中，所述的木材為桐木、杉木、水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美國白楊、西非櫻紅木、西非梨木、櫸木中的任一種類；所述本發(fā)明中的磁性木頭具有高的屏蔽效能的同時，同時具有良好的隔熱、自清潔性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁波功能材料領(lǐng)域，涉及一種在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝。

背景技術(shù)

隨著電子行業(yè)的高速發(fā)展，其帶來的電磁輻射也日趨嚴(yán)重，不僅影響電子設(shè)備、通訊系統(tǒng)的高效運行，也會對人體產(chǎn)生有害影響。因此，制備出高效電磁波屏蔽材料極為重要。另外，電磁屏蔽材料應(yīng)用的環(huán)境日益復(fù)雜，在滿足高屏蔽性能的同時也要具有一定的輕質(zhì)化、自清潔性能等。

木材作為一種來源豐富、易于加工、可持續(xù)、低成本、可再生的綠色材料，廣泛應(yīng)用于人類生活的各行各業(yè)。但是其本身為透波材料，對電磁波沒有屏蔽作用。同時木質(zhì)材料具有親水性，易吸水、受潮，從而引發(fā)變形、霉變等，限制了其使用范圍。因此，開發(fā)一種具有超疏水特性的木基電磁屏蔽材料十分重要。

化學(xué)鍍鎳液主要分為酸性和堿性鍍液。一般酸性條件化學(xué)鍍后下得到的是中、高磷鍍層，與木材基體結(jié)合力差。此外，若磷含量過高(8wt％)也會降低化學(xué)鍍層的磁性，因此不宜作電磁屏蔽材料。在堿性條件下，對木質(zhì)材料施鍍，不但反應(yīng)易于控制，而且鍍層為低磷高鎳非晶態(tài)鍍層，在具有電磁屏蔽特性的同時，還可以賦予材料一定的耐蝕性、隔熱性、疏水性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝，通過前處理、采用化學(xué)鍍，使鎳磷鍍層附著在木材表面，形成一種復(fù)合型電磁波屏蔽材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：涉及一種在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝。所涉及的原材料包括木材和化學(xué)鍍液，以木頭作為基體材料，通過除油、敏化、活化處理使木材表面具有一定的活性，利用化學(xué)鍍在其表面原位生成微米尺度的鎳磷鍍層，其存在的微納米粗糙結(jié)構(gòu)有利于疏水性能。

在木質(zhì)基材料表面構(gòu)建疏水涂層的電磁屏蔽材料制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將木材進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為室溫～200℃，干燥時間為1～30天；

步驟二：對步驟一中的木材表面進(jìn)行除油、敏化、活化預(yù)處理；所述除油試劑為乙醇和水的混合溶液，溫度范圍為50℃-90℃，交替超聲處理各30min。

步驟三：配置化學(xué)鍍液，其中各成分濃度為硫酸鎳1-100g/L、次磷酸鈉10-50g/L、檸檬酸鈉50-150g/L、氯化銨20-100g/L，并利用氫氧化銨溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，其數(shù)值在7.5～11.5；

步驟四：對步驟二中的木材進(jìn)行化學(xué)鍍處理，將木材置于配置好的化學(xué)鍍液中，使鍍液完全浸漬過木材，控制加熱溫度在50-90℃，化學(xué)鍍時間為1-60min。

其中，所述的木材為桐木、杉木、水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美國白楊、西非櫻紅木、西非梨木、櫸木中的任一種類；

進(jìn)一步，所述的木材長度在10cm-1000cm,寬度在10cm-1000cm，厚度在10cm-100cm。

進(jìn)一步，所述的敏化液中，其中氯化亞錫的濃度為1-60g/L，稀鹽酸(37％)的濃度為0.1-8mol/L，浸漬溫度為20-50℃。優(yōu)選的氯化亞錫的濃度為20-25g/L,稀鹽酸(37％)的濃度為5-15mL/L，溫度為20-30℃。