木材化学镀镍工艺研究

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1、木材化学镀镍工艺研究Theprocessresearchofnickelelectrolessplatingonwood摘要：木材通过化学镀后往往可以获得特殊的性能，本文主要讲述木材在无钯盐活化的情况下通过改变工艺流程和镀液配方成分来获得不同情况的镀层。结果表明，直接镀镍所得镀层呈黑色，无光泽，通过显微镜可看到少许亮镍晶粒；而先在木材表面镀铜后再镀镍，由于铜镀层疏松也无法得到良好的镍镀层，然而，改善铜镀层后却可以得到良好的镍镀层。Abstract　Thetechnologyofnickelplatingonwoodwithoutpalladiumandthetechno

2、logyofnickelplatingonwoodthatusecoppercoatingasfoundationbasewerestudied.Theresultsshowedthatadirect-platednickelcoatingpresentsblack,noshine.Thoughamicroscopeitcanseebrightnickelgrain.Nickel-platedworkcraftusingcoppercoatingasbasementcannotgetgoodnickelcoating,becausethecoppercoatingwas

3、tooloose.But,wecangetgoodnickel-coatedthroughimprovingcoppercoating.关键词：木材；前处理；化学镀镍；Keywords　Wood;Pre-processing;Nickelelectrolessplating近年来，木质复合材料的研究得到了长足的发展，在充分利用木材优异性能的基础上赋予其新的功能、克服其天然材料本身的不足，是木质材料创新研究的重要领域。在木材与金属复合的研究中，木材化学镀镍技术充分发挥木材、金属两大材料的优势，在对木材进行表面处理的基础上将金属镀覆在木材的表面，从微观上形成了木材组元与金属

4、组元的复合，并赋予原组分木质材料所不具备的结构、功能和其它性能。经过化学镀镍处理的木材表面不仅具有良好的耐磨、防腐、防水等性能，而且有良好的导电性能和导磁性能，为开发优良的电磁屏蔽、抗静电等新型功能木质复合材料提供了基础。我国化学镀起步较晚，在工业应用方面还存在不少问题。近年来，我国加快了化学镀镍技术研究，化学镀镍技术水平和应用发展迅速，通过不断地研究与探索，一些技术问题逐步得到解决，化学镀镍技术在我国的工业应用日益广泛。21世纪的化学镀镍将进入一种更加成熟、更加蓬勃发展的时期。1材料与方法1.1材料杨木棒；已二胺四乙酸二钠，硝酸银，盐酸，三乙醇胺，酒石酸钾钠，硫酸镍，

5、氯化镍，己二胺，硼氢化钠，硅烷偶联剂，次亚磷酸钠，柠檬酸三钠，硫脲，乙酸钠，醋酸镍，丁二酸，乳酸，对氨基苯磺酸，过硫酸铵，柠檬酸，氯化钡，氯化亚锡，均为分析纯。1.2实验方法实验按2种不同流程进行。流程一：杨木棒———化学镀镍前处理———化学镀镍———水洗干燥；流程二：杨木棒———化学镀镍前处理———化学镀铜———水洗干燥———化学镀镍前处理———化学镀镍———水洗干燥。施镀在电热恒温水浴中进行，镀槽为50mL烧杯。杨木棒放在镀液中，控制温度进行化学镀。1.2.1预处理方法一：①冷热水抽提物的去除选取杨木棒，去除其表面的毛边和毛刺，将所要化学镀镍的杨木棒首先放在60~8

6、0℃热水中水煮10min，水煮时要对其进行适当的翻动，以保证木棒水煮的效果。水煮的主要目的：一是要去除沉积在木棒表面上的灰尘和杂质；二是要去除沉积在木材中的冷热水抽提物，保证木棒具有清洁的表面。②表面处理表面处理是对木材表面引入亲水性的基团，如羟基、磺酸基、拨基等。由于木材是非金属材料，对镍的化学还原不具有催化性，因此，必须经过合适的镀前处理工艺，增加木材表面的亲水性，以保证化学镀覆的实施以及金属镀层与木材基体的紧密结合。本研究中，表面处理剂选用具有改善木材表面活性作用的KH-550硅烷偶联剂(NH)2C3H6Si(OC2H5)3，先将硅烷偶联剂制成浓度为1%的乙醇溶液

7、，然后将木棒试件放在浓度1%的3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中浸渍5min，对木棒表面进行表面处理;取出试件在空气中晾干，待木棒表面的溶剂挥发后放入干燥箱中，在(105±2)℃温度下干燥2h，此时木材表面形成一层有机薄膜。③敏化和活化处理敏化：亚锡盐的酸性溶液(10g/L)，金属锡粒少许，温度30℃，时间5min。活化：AgNO3溶液(4g/L)，用NH3·H2O滴加至由浑浊刚好变清，温度30℃,时间5min。经过表面处理的杨木棒，表面具备比较强的亲水能力，敏化是在木棒表面吸附一层容易还原的物质，以便活化处理时通过还原反应，使木材表面具备化学