化学镀铜杨木单板多层复合材料的物性与力学松弛

发布时间：2017-05-19 06:10

  本文关键词：化学镀铜杨木单板多层复合材料的物性与力学松弛，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了分析镀铜杨木单板多层复合材料的化学物理特性及其力学松弛现象,为木质材料行业用地热地板基材研究与应用提供基础理论与技术参数,本研究用XRD、XPS、近红外谱、力学松弛等方法,对化学镀铜杨木单板及其多层复合材料的晶体结构、表面化学结构、导电性、导热性、电磁屏蔽性及其干缩湿胀性、蠕变及应力松弛等物理力学性能进行了定性、定量的分析研究。本研究主要结果归纳如下：1、在镀铜杨木单板XRD谱中观测到Cu衍射峰,呈面心立方结构。基于施镀过程中-些化学物质的原因,木材中的纤维素晶体结构有所降低,且表面被铜层覆盖。2、XPS谱表明,杨木单板镀层中除了含有Cu元素以外还有CuOH和Cu20。随着施镀时间的延长,Cu+的歧化反应趋于完全,CuOH与Cu20逐渐还原为金属Cu。当施镀时间达到25min后,CuOH与Cu2O的反应渐趋完全。3、在800-1200MHz范围内,镀铜杨木单板电磁屏蔽效能达100 dB以上,属于反射型电磁屏蔽材料。镀铜杨木单板多层复合材料素镀结构(A结构)的体积电阻率小于镀镀结构(B结构)。在相同含水率条件下,素镀结构(A结构)和镀镀结构(B结构)的导热性比素素结构(C结构)高出2倍多,且随着施镀时间的增加,导热率也随之增大。4、在温度恒定,湿度周期变化条件下,A/B/C三种结构试材长宽方向干缩率在0.1%-0.6%之间,厚度方向干缩率是长宽方向的2-3倍。由于连续非平衡态的叠加效应,两条曲线始终偏离各自的同一平衡态,使解吸含水率变化曲线终点始终高于吸湿含水率变化曲线的始点。B结构在吸湿过程中达到的平衡含水率高于A结构和C结构。5、在吸湿解吸过程中,三种结构镀铜杨木单板多层复合材料的蠕变符合机械吸湿蠕变规律。A结构抗蠕变性能优于B结构、C结构。单板镀铜处理以及恰当的组合结构能够提高镀铜杨木单板多层复合材料的抗蠕变能力。6、D、E、F三种结构的相对应力松弛随接合尺寸的增加趋于缓慢变化。在相同温度条件下,相对应力变化速度为D结构E结构F结构。其原因在于D结构中素单板被水分润胀加剧了材料的应力松弛。F结构由于表面镀铜层中铜离子对水分的阻隔,阻缓了应力松弛。E结构兼具D、F两因素作用,应力松弛变化居中。
【关键词】：化学镀铜复合材料 电热传导性 干缩湿胀 蠕变 力学松弛
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS653.2;TB33
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-25
• 1.1 引言11
• 1.2 国内外研究现状11-20
• 1.2.1 化学镀单板11-13
• 1.2.2 化学镀木质复合材料13
• 1.2.3 导电及电磁屏蔽型木质复合材料13-15
• 1.2.4 木质材料的干缩湿胀15-17
• 1.2.5 木质材料的蠕变17-19
• 1.2.6 木质材料的应力松弛19-20
• 1.3 存在的科学问题20-21
• 1.4 目的与意义、研究内容及论文构成21-25
• 1.4.1目的及意义21
• 1.4.2 主要内容21-22
• 1.4.3 论文构成22-23
• 1.4.4 技术路线23-25
• 2 化学镀铜杨木单板的表面特性与晶体结构25-39
• 2.1 引言25
• 2.2 材料与方法25-28
• 2.2.1 材料25-26
• 2.2.2 方法26
• 2.2.3 性能测试26-28
• 2.3 结果与讨论28-38
• 2.3.1 表面润湿性28-29
• 2.3.2 晶体结构29-30
• 2.3.3 表面化学结构30-32
• 2.3.4 近红外光谱32-38
• 2.4 小结38-39
• 3 化学镀铜杨木单板及其多层复合材料的电热传导性39-51
• 3.1 引言39
• 3.2 材料与方法39-42
• 3.2.1 材料39-40
• 3.2.2 方法40-41
• 3.2.3 性能测试41-42
• 3.3 结果与讨论42-49
• 3.3.1 电磁屏蔽性能42-46
• 3.3.2 导电性46-48
• 3.3.3 导热性48-49
• 3.4 小结49-51
• 4 镀铜杨木单板多层复合材料的干缩湿胀51-61
• 4.1 引言51
• 4.2 材料与方法51-53
• 4.2.1 材料51-52
• 4.2.2 方法52-53
• 4.2.3 性能测试53
• 4.3 结果与讨论53-60
• 4.3.1 干缩湿胀各向异性53-54
• 4.3.2 不同结构复合材干缩湿胀的湿度响应54-58
• 4.3.3 不同结构复合材的吸湿、解吸滞后现象58
• 4.3.4 二阶动力学分析58-60
• 4.4 小结60-61
• 5 镀铜杨木单板多层复合材料的蠕变61-69
• 5.1 引言61
• 5.2 材料与方法61-63
• 5.2.1 材料61-62
• 5.2.2 方法62-63
• 5.2.3 性能测试63
• 5.3 结果与讨论63-68
• 5.3.1 三种结构复合材的机械吸湿蠕变63-64
• 5.3.2 动态含水率下三种结构复合材的蠕变64-66
• 5.3.3 动态温度下三种结构复合材的蠕变66-67
• 5.3.4 三种不同结构复合材的蠕变67-68
• 5.4 小结68-69
• 6 镀铜杨木单板多层复合材料的应力松弛69-81
• 6.1 引言69
• 6.2 材料与方法69-71
• 6.2.1 材料69-70
• 6.2.2 方法70-71
• 6.2.3 性能测试71
• 6.3 结果与讨论71-79
• 6.3.1 相同接合尺寸、不同结构的应力松弛71-73
• 6.3.2 相同结构不同接合尺寸的应力松弛73-74
• 6.3.3 不同温度条件下相同结构的应力松弛74-76
• 6.3.4 温度恒定条件不同结构影响下的应力松弛76-77
• 6.3.5 含水率变化过程中三种结构复合材的应力松弛77-79
• 6.4 小结79-81
• 7 总结论81-83
• 参考文献83-91
• 个人简介91-93
• 导师简介93-95
• 获得成果目录95-97
• 致谢97

【参考文献】

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本文编号：377901