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FTIR and XPS Analysis of the Process of Electroless Nickel Plating Birch Veneer

桦木单板化学镀镍过程的FTIR和XPS分析


采用化学镀法在桦木表面获得Ni-P合金镀层。利用傅立叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)技术,分析桦木单板化学镀前预处理后,桦木表面官能团的变化和化学镀后元素的变化。FTIR分析表明:分别经活化和解胶处理后的桦木单板表面FTIR谱与素材几乎重合,表明活化和解胶处理过程没有使木材表面发生任何化学反应。XPS分析结果表明:活化后桦木单板表面吸附了内部包裹着具有催化作用的Pd0胶粒,此时Pd0起不到催化作用;解胶后,Pd0才显露出来并催化化学镀反应的进行,但化学镀过程之初是Ni先沉积而P的沉积滞后,所得镀层成分为Ni-P合金。

Ni-P alloy coating was obtained by electroless plating on the surface of birch veneer. The variation of function group and element on it was analyzed in the pre-treated and plated process by FTIR and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analysis technology. It was shown by FTIR analysis that FTIR spectrums of birch veneer activated and dissolved colloid were almost the same with that of untreated one, which indicated that the structure of birch surface activated and dissolved colloid was not changed. It was shown by XPS analysis that colloidal particle which contained Pd0 core with catalyzing function was absorbed on the surface of activated birch veneer. However, Pd0 in the core can‘t catalyze the following electroless plating. After dissolved colloid, Pd0 was exposed to catalyze the electroless plating. In the beginning of electroless plating, Ni initial deposition was prior to P. The composition of the coating obtained was Ni-P alloy.


全 文 :第 wu卷 第 v期
u s s y年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1v
¤µqou s s y
桦木单板化学镀镍过程的 ƒ×Œ• 和 ÷°≥分析
王立娟 李 坚
k东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 采用化学镀法在桦木表面获得 ‘¬p°合金镀层 ∀利用傅立叶红外光谱kƒ×Œ• l和 ÷ 射线光电子能谱k÷°≥l
技术 o分析桦木单板化学镀前预处理后 o桦木表面官能团的变化和化学镀后元素的变化 ∀ ƒ×Œ• 分析表明 }分别经活
化和解胶处理后的桦木单板表面 ƒ×Œ• 谱与素材几乎重合 o表明活化和解胶处理过程没有使木材表面发生任何化
学反应 ∀ ÷°≥分析结果表明 }活化后桦木单板表面吸附了内部包裹着具有催化作用的 °§s 胶粒 o此时 °§s 起不到催
化作用 ~解胶后 o°§s 才显露出来并催化化学镀反应的进行 o但化学镀过程之初是 ‘¬先沉积而 °的沉积滞后 o所得
镀层成分为 ‘¬p°合金 ∀
关键词 } 桦木单板 ~活化 ~解胶 ~化学镀 ~ƒ×Œ• 分析 ~ ÷°≥分析
中图分类号 }≥z{t1w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylsv p sssz p sy
收稿日期 }ussw p ts p u| ∀
基金项目 }国家自然科学基金/木材化学镀镍反应历程和电磁屏蔽效能研究0kvsxztwxwl ~黑龙江省自然科学基金资助项目/木材 p合金复
合材料研究0k≤sutsl ~哈尔滨市青年基金资助项目/化学镀法制造电磁屏蔽木材 p金属复合材料研究0kussw„ƒ±÷’uzl ∀
ΦΤΙΡ ανδ ΞΠΣ Αναλψσισ οφ τηε Προχεσσ οφ Ελεχτρολεσσ Νιχκελ Πλατινγ Βιρχη ςενεερ
• ¤±ª¬­∏¤± ¬¬¤±
k ΚεψΛαβορατορψοφ ΒιοpΒασεδ ΜατεριαλΣχιενχε ανδ Τεχηνολογψοφ Μινιστρψοφ Εδυχατιον Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txsswsl
Αβστραχτ } ‘¬p° ¤¯ ²¯¼¦²¤·¬±ªº¤¶²¥·¤¬±¨ §¥¼ ¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¬±ª²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¥¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨q׫¨ √¤µ¬¤·¬²±²©©∏±¦·¬²±ªµ²∏³
¤±§¨¯ °¨¨ ±·²± ¬·º¤¶¤±¤¯¼½¨ §¬± ·«¨ ³µ¨p·µ¨¤·¨§¤±§ ³¯¤·¨§ ³µ²¦¨¶¶¥¼ ƒ×Œ• ¤±§ ÷pµ¤¼ ³«²·²¨ ¯¨ ¦·µ²± ¶³¨¦·µ²¶¦²³¼k÷°≥l
¤±¤¯¼¶¬¶·¨¦«±²¯²ª¼qŒ·º¤¶¶«²º± ¥¼ ƒ×Œ• ¤±¤¯¼¶¬¶·«¤·ƒ×Œ• ¶³¨¦·µ∏°¶²©¥¬µ¦« √¨ ±¨ µ¨¤¦·¬√¤·¨§¤±§§¬¶¶²¯√¨ §¦²¯ ²¯¬§ º¨ µ¨
¤¯°²¶··«¨ ¶¤°¨ º¬·«·«¤·²©∏±·µ¨¤·¨§²±¨ oº«¬¦«¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©¥¬µ¦«¶∏µ©¤¦¨ ¤¦·¬√¤·¨§¤±§§¬¶¶²¯√¨ §¦²¯ ²¯¬§º¤¶
±²·¦«¤±ª¨§qŒ·º¤¶¶«²º± ¥¼ ÷°≥ ¤±¤¯¼¶¬¶·«¤·¦²¯ ²¯¬§¤¯ ³¤µ·¬¦¯¨ º«¬¦«¦²±·¤¬±¨ §°§s ¦²µ¨ º¬·«¦¤·¤¯¼½¬±ª©∏±¦·¬²± º¤¶¤¥¶²µ¥¨§
²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²© ¤¦·¬√¤·¨§ ¥¬µ¦« √¨ ±¨ µ¨q ‹²º¨ √¨ µo °§s ¬± ·«¨ ¦²µ¨ ¦¤±. ·¦¤·¤¯¼½¨ ·«¨ ©²¯ ²¯º¬±ª ¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶ ³¯¤·¬±ªq „©·¨µ
§¬¶¶²¯√¨ §¦²¯ ²¯¬§o°§s º¤¶ ¬¨³²¶¨§·²¦¤·¤¯¼½¨ ·«¨ ¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¬±ªqŒ±·«¨ ¥¨ª¬±±¬±ª²©¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¬±ªo‘¬¬±¬·¬¤¯ §¨³²¶¬·¬²±
º¤¶³µ¬²µ·² °q׫¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©·«¨ ¦²¤·¬±ª²¥·¤¬±¨ §º¤¶‘¬p° ¤¯ ²¯¼q
Κεψ ωορδσ} ¥¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨~¤¦·¬√¤·¬²±~§¬¶¶²¯√¬±ª¦²¯ ²¯¬§~¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¬±ª~ƒ×Œ• ¤±¤¯¼¶¬¶~÷°≥ ¤±¤¯¼¶¬¶
木材是一种天然生物材料 o具有许多优异的特性 ∀组成木材的化学成分主要为纤维素 !半纤维素和木质
素 ∀由于其中所含可自由移动的离子极少 o所以干燥的木材导电性极差或不导电 o几乎不具备屏蔽电磁波的
功能 ∀为了保留木材原有特性的同时 o赋予其优异的导电性和良好的电磁屏蔽功能 o利用化学镀法在木材表
面镀覆 ‘¬p°合金镀层 o制备木材 p金属复合材料 ∀us世纪 |s年代初 o日本研究人员曾研究了不同树种及不
同金属沉积量对化学镀木材的表面电阻率和电磁屏蔽效能的影响 o但未对镀层沉积的过程进行任何分析k长
泽长八郎 ot||tl ∀本试验研究所得复合材料的表面电阻率降达到 tsp t 8 #¦°pu数量级 o电磁屏蔽效能达到
ys §…∀为了弄清木材化学镀过程中表面成分的变化 o利用傅立叶红外光谱kƒ×Œ• l和 ÷ 光电子能谱k÷°≥l技
术进行了初步分析 ∀
t 材料与方法
111 设备
化学镀在八孔恒温水浴锅内进行 ∀ ÷°≥设备是 ∂ Š ∞≥≤„„… Žµ型光电子能谱 o测试地点在长春应用
化学研究所 ~ƒ×Œ• 设备为美国尼高力公司的 „Š‘„2Œ• xys型红外光谱仪 o测试地点在东北林业大学 ∀
112 材料
桦木k Βετυλα χοσταταl单板取自黑龙江省兴隆镇中密度板厂 o旋切板 o厚度为 s1y °°∀利用砂纸将其表面
砂光 o制成 t ¦° ≅ t ¦°的试件 ∀
113 试验方法
活化 }将杨木kΠοπυλυσ υσσυριενσισl单板浸于事先配制好的胶体钯活化液k组成见表 tl中处理 ts °¬±o取出 !水
洗 ~解胶 }将活化后的杨木单板浸于 ‹≤¯ 溶液中处理 t °¬±o取出 !水洗 ~镀镍 }镀液配方和条件见表 u o利用氨水
调节镀液的 ³‹值 ∀
Œ±¶³¨¦·Œ• 检测由试样表面反射回来的红外光 o将桦木单板烘干后分别选定一个表面较平滑的点 o测定红
外吸收光谱 ∀然后将测定过的单板 o浸于胶体钯活化液中处理 o取出 !水洗 !烘干 o在相应测定过的位置再测
定红外吸收光谱 ∀将此测定过的单板 o浸于稀盐酸溶液中处理 o取出 !水洗 !烘干 o在相应测定过的位置再次
测定红外吸收光谱 ∀
÷°≥检测所用仪器是英国生产的 ∂ Š ∞≥≤„„… Žµ型 ÷ 射线光电子能谱仪 o采用 ªŽΑ射线源k«Μ€
t1uxw ®¨ ∂l o束流 xs °„ o分析室真空度 tsp { °¤o以标准样品中的元素定位作为结合能校准 ∀用能量为 x ®¨ ∂
的 „µ离子枪蚀刻镀层表面 ∀
表 1 胶体钯活化液的组成
Ταβ .1 Τηε χοµ ποσιτιον οφ Πδ χολλοιδ αχτιϖατινγ σολυτιον
组成
≤²°³²¶¬·¬²±
含量
≤²±·¨±·
°§≤ u¯ s1t ª
‹≤¯ ts °
≥±≤¯ u x ª
‘¤≤¯ tss ª
‹u ’ {ts °
表 2 化学镀镍的镀液组成 ≠
Ταβ .2 Τηε χοµ ποσιτιον οφ τηε ελεχτρολεσσ πλατινγ νιχκελσολυτιον
组成
≤²°³²¶¬·¬²±
含量
≤²±·¨±·Πkª#ptl
‘¬≥’w#y‹u ’ tx ∗ vs
‘¤‹u°’u#‹u ’ tx ∗ vs
络合剂 ≤²°³¯ ¬¨¬±ª¤ª¨ ±· ts ∗ tx
‘‹w ≤¯ ux ∗ vx
稳定剂 ≥·¤¥¯¬½¨ µ s ∗ s1ssu
≠ ³‹值 ³‹ √¤¯∏¨ }z ∗ |1x ~温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨ }ws ∗ xs ε q
u 结果与讨论
211 素材及活化解胶处理单板的 ΦΤΙΡ 分析
图 t 不同处理的桦木单板试件的 ƒ×Œ• 谱图
ƒ¬ªqt ƒ×Œ• ¶³¨¦·µ∏° ²©§¬©©¨µ¨±··µ¨¤·¨§¥¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨¶
t }素板 ˜±·µ¨¤·¨§~u }活化处理 „¦·¬√¤·¨§~v }解胶处理 ⁄¬¶¶²¯√¨ §¦²¯ ²¯¬§q
由图 t可见木材结构的典型吸收峰k王清
文 ousssl }v yxs ∗ v uss ¦°pt o’ ) ‹伸缩振动 ~
v s{s ∗ v sus ¦°pt o ≤ ) ‹ 伸缩振动 o苯环 ~
u |{s ∗ u {us ¦°pt o ≤ ) ‹ 伸缩振动 o脂肪族 ~
∗ t zvz ¦°pt o ≤ ’ 伸缩振动 o乙酰基等 ~
∗ t yxs ¦°pt o ≤ ’ 伸缩 o芳香族醛 !酮结
构 ~ ∗ t yss ¦°pt o 苯环骨架的伸缩振动 ~
∗ t uzx ¦°pt o ≤ ) ’ ) ≤ o 芳 香 族 醚 键 ~
∗ t tzx ¦°pt o∗ ttvu ¦°pt o≤ ) ’ 伸缩 ∀
ƒ×Œ• 谱图表明 o素板经活化处理后的 ƒ×Œ•
谱与素材的 ƒ×Œ• 谱的吸收峰位置基本一致 o表
明木材本身的化学结构没有因为活化处理而发
生变化 ~也说明胶体钯活化的过程是粗糙的木
材表面吸附具有很高表面能的胶粒的单纯物理
过程 o没有与木材表面的官能团发生化学结合 ∀
经稀盐酸解胶处理活化后的桦木单板 o测定其 ƒ×Œ• 谱与素材的 ƒ×Œ• 谱的吸收峰位置也基本一致 o表明解胶
过程木材表面没有发生任何的化学改变 ∀解胶处理是在稀盐酸溶液中进行的 o温度较低 o时间很短 o因此桦
木单板表面不会受到任何影响 ∀
212 不同处理过程的 ΞΠΣ分析
÷ 射线光电子谱k÷pµ¤¼ ³«²·²¨ ¯¨ ¦·µ²±¶³¨¦·µ²¶¦²³¼l是重要的表面分析技术之一 ∀它不仅能探测表面的化
学元素组成 o而且可以确定各元素的化学价态 o因此 o在化学 !材料科学及表面科学中得以广泛地应用 ∀本研
{ 林 业 科 学 wu卷
究利用 ÷°≥分析手段 o对桦木单板表面化学镀的前处理过程及化学镀镍各过程中 o其表面成分变化进行分
析 o初步表征桦木单板表面化学镀镍的过程 ∀
图 u 活化处理的桦木单板表面元素的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªqu ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ¤¨¦«¨¯ °¨¨ ±·²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¤¦·¬√¤·¨§¥¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨
图 v 活化后桦木单板表面锡元素的
÷°≥ ≥±v§谱图
ƒ¬ªqv ÷°≥ ≥±v§¶³¨¦·µ¤²©≥± ¨¯ °¨¨ ±·
²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¤¦·¬√¤·¨§¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨
u1u1t 活化处理的桦木表面元素构成 桦木单板表面经胶体钯活
化后的表面元素分析的 ÷°≥谱如图 u所示 ∀活化处理后 o木材表面
除了木材本身含有的 ≤ 和 ’外 o增加了 ‘¤ !≤¯ 和 ≥±元素 o但未见
°§s 元素 ∀不过 o从解胶处理后桦木单板表面各元素的 ÷°≥谱图k图
wl又出现了 °§s 元素 o这似乎有些矛盾 ∀其实这正说明了在配制活
化液时 o°§s 作为胶粒的胶核而被紧密层包裹着 o其包裹层超过一定
厚度 o÷ 射线光电子能谱仪就检测不到 °§s 的存在 ∀但事实上 o°§s
是存在的 ∀
活化后桦木单板表面 ≥±元素的 ÷°≥ ≥±v§分峰谱图 v表明 o尽
管配制活化液时 o使用的是 ≥±un o但是分峰结果却出现了 ≥±s !≥±un
和 ≥±wn o≥±wn的出现很容易理解 o是 ≥±un 与 °§un 反应的结果 ∀ ≥±s
的出现是 ≥±un在 °§s 核增长的过程中发生欠电位沉积所引起的k杜
娟 oussvl ∀
u1u1u 解胶处理的桦木表面的元素构成 解胶处理后桦木单板表
面各元素的 ÷°≥谱如图 w所示 ∀经稀盐酸解胶处理后 o其表面的
‘¤n被溶去 o除木材本身含有的 ≤和 ’外 o还有 °§!≤¯ !≥±元素 o其中 °§的吸收峰位为 vvy1s ∂¨ o与 °§s 的吸
收峰位 vvy1v ∂¨k王绍领等 ousswl非常接近 o说明经解胶后 o胶粒中心的催化活性中心 °§s 暴露出来 ∀解胶桦
木单板中 ≥±元素的 ÷°≥ ≥±v§的分峰谱如图 x所示 o解胶后单板表面依然存在 ≥±s !≥±un和 ≥±wn ∀因此 o解胶
的目的是溶去包绕催化核心 °§s 的 ≥±un和 ≥±wn o但从试验结果分析 o溶去的只是部分的 ≥±un和 ≥±wn ∀这样
足以使胶粒中心的催化活性中心 °§s 暴露出来 o发挥其对化学镀镍反应催化作用 ∀
u1u1v 化学镀镀层表面元素构成 在镀液中施镀 x °¬±的桦木单板表面各元素的 ÷°≥谱如图 y所示 ∀除了
木材本身所含有的 ≤和 ’外 o还含有 ‘¬和 °元素 ∀ ‘¬的结合能为 {xx1| ∂¨ o与 ‘¬k’‹lu 的结合能k方景礼
等 ot||xl相等 o表明镀层中 ‘¬un的存在 ∀因为施镀 x °¬±时 o镀层沉积得还不能完全将木材表面覆盖 o所以木
材的表面还会吸附一些 ‘¬un ∀所测 °的结合能为 tvu1y ∂¨ o它与镀液中次亚磷酸盐的氧化产物磷酸盐的结
| 第 v期 王立娟等 }桦木单板化学镀镍过程的 ƒ×Œ• 和 ÷°≥分析
图 w 解胶处理的桦木表面的元素的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªqw ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ¤¨¦«¨¯ °¨¨ ±·²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨§¬¶¶²¯√¨ §¦²¯ ²¯¬§
图 x 解胶桦木单板表面上锡元素的
÷°≥ ≥±v§的分峰谱图
ƒ¬ªqx ÷°≥ ≥±v§¶³¨¦·µ¤²©≥± ¨¯ °¨¨ ±·²±
·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¤¦·¬√¤·¨§¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨
合能k‘¤‹°’w otvu1| ∂¨ l非常接近 o表明镀层表面的次亚磷酸
盐已被氧化成为磷酸盐 o并吸附在镀层表面 ∀
在镀液中施镀 vx °¬±的桦木单板表面各元素的 ÷°≥谱如
图 z所示 ∀除了木材本身所含有的 ≤ 和 ’ 外 o还含有 ‘¬和 °
元素 ∀ ‘¬的结合能为 {xz1s ∂¨ o与 ‘¬≥’w 的结合能 {xz1tx ∂¨ 非
常接近 o表明镀层上 ‘¬un 的存在 ∀所测 °的结合能为 tvu1y
∂¨ o它与镀液中次亚磷酸盐的氧化产物磷酸盐的结合能
k‘¤‹°’w otvu1x ∂¨lk龙晋明等 ot||wl非常接近 o表明镀层表面
的次亚磷酸盐已被氧化成为磷酸盐 o并吸附在镀层表面 ∀因为
施镀 vx °¬±时 o试件在镀液中浸泡时间相对长些 o依然是多孔
结构的镀层表面会吸附 ‘¬un和磷酸盐多些 o所以两者的峰较施
镀 x °¬±的要强些 ∀
u1u1w 化学镀镀层内部的元素构成 施镀 vx °¬±的试样经高
速 „µn溅射轰击 w °¬±o剥去表层后其表面各元素的 ÷°≥谱如图 |所示 ∀除了木材本身所含有的 ≤ 和 ’外 o
只有 ‘¬元素而没有 °元素的吸收峰 ∀并且 ‘¬的结合能为 {xv1{ ∂¨ o与 ‘¬s 的结合能 {xu1z ∂¨ k李丽波等 o
ussxl很接近 o表明镀层中 ‘¬元素以 ‘¬s 的形式存在 ∀经 „µn溅射后 o没有检测到 °元素的吸收峰 ∀笔者认
为 o这表明化学镀沉积伊始 o先仅有 ‘¬的沉积 o随后才有 ‘¬°共沉积出现的事实 ∀沉积伊始不能同时析出磷
的原因也可理解为反应所组成的原电池反应 v‹u°’u p n u‹ n ψu° n ‹u°’v p n v‹u ’ 的电动势 Ε  s o因而反
应不能向右进行 ∀假如增加溶液的氢离子浓度 o则可促使 °析出 ∀开始的一瞬间 o‹u°’ pu 浓度近似为配制
浓度 o以上反应对应的电动势关系式为 Ε € Εs p s1su| x ª¯≈k‹u°’ pv lΠk‹u°’ pu lv  p s1sx| t ³‹ ∀要使 Ε  s o
应满足 ³‹  v1| ∀在溶液Π界面的双电层内 o在一段时间内 o³‹ 值由初始的碱性降至 v1|是可能的 ∀当试样
到达临界诱发电位 o产生了大量的 ‹ n ∀由于析氢超电势的存在 o使得 ‹ n超过其平衡浓度 o并大量吸附在界
面 o使在界面附近的 ³‹值剧降 o当 ³‹值低于 v1|时 o°的沉积将成为可能k胡茂圃等 ot||{l ∀因此 o在诱发
的开始瞬间 o先发生 ‘¬的沉积 o然后才出现 °的沉积 ∀
镀后桦木单板试件经高速 „µn溅射轰击 w °¬±后 o≤t¶谱图k图 tsl与 „µn溅射轰击前的 ≤t¶谱图k图 {l
st 林 业 科 学 wu卷
图 y 施镀 x °¬±的桦木单板表面各元素的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªqy ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ¤¨¦«¨¯ °¨¨ ±·²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨
²©¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¨§©²µx °¬±
图 z 施镀 vx °¬±的桦木单板表面各元素的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªqz ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ¤¨¦«¨¯ °¨ ±¨·²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨
²©¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¨§©²µvx °¬±
图 { 施镀 vx °¬±的桦木单板表面 ≤t¶的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªq{ ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ≤t¶²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©
¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶³¯¤·¨§©²µvx °¬±
比较 o形状发生了显著的变化 ∀分峰后测试数据如表 v所列 ∀经
高速 „µn溅射轰击 w °¬±后 o桦木单板表面 ≤t !≤u 的含量明显减
少 o而 ≤v !≤w 的含量明显增加 ∀木材中 o≤t 谱峰主要来自于木质
素 !脂肪酸 !蜡和萜类化合物的结构的贡献 ∀ ≤u 谱峰主要来自于
纤维素和半纤维素分子中 ) ≤ 3 • u ) ’ ) 结构的贡献 o而 ≤v 代表
是半纤维素和纤维素分子中的缩醛结构和木质素分子中的羰基
结构 ∀ ≤w 谱峰是半纤维素分子中的乙酰基 !葡萄糖醛酸基和抽
提物树脂酸 !脂肪酸的贡献k李坚 oussul ∀说明为测试镀层内部
成分而利用高速 „µn溅射刻蚀时 o由于高速的 „µn流具有极高的
能量 o当其以极高的速度达到木材表面时 o将与木材表面之间产
生能量传递k杨喜昆等 oussvl o通过能量传递使木材表面某些基
团分解或链断裂 o产生了一些相对分子量低的氧化物官能团 ∀因
此 o≤t !≤u 的含量明显减少而 ≤v !≤w 的含量明显增加 o表明高速 „µn溅射使木材表面产生了大量的含氧官能
团 o即木材表面化学结构发生显著变化 ∀
表 3 镀后桦木单板经 Αρ+ 溅射前后 Χ1σ测试数据 ≠
Ταβ .3 Χ1σ ΞΠΣ δατα οφ ελεχτρολεσσ πλατεδ βιρχη ϖενεερσ υν−σπυττερεδ ανδ σπυττερεδ
样品 ≥¤°³¯¨ 峰位置°¨ ¤® ³²¶¬·¬²± Ε…Π¨ ∂
偏离
≥ ³¨¤µ¤·¬²± Ε…Π¨ ∂
面积
„µ¨¤ ΑΠh
t u{w1s| u{x1vx u{z1vt u{|1sx s1xs t1ux s1z| s1sx w|1{t vu1s{ |1|{ z1zv
tχ u{w1sw u{x1uy u{z1v| u|s1sz s1xy t1u| s1yy s1|z vx1xv uz1y| uw1tz tv1yt
≠ t }未经 „µn溅射的镀后桦木单板 …¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨¶∏±p¶³∏·¨µ¨§¥¼ „µn ~tχ }经 „µn溅射 w °¬±的镀后桦木单板 …¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨¶¶³∏·¨µ¨§¥¼ „µn ©²µw °¬±q
v 结论
ƒ×Œ• 分析表明 }分别经活化和解胶处理后的桦木单板表面 ƒ×Œ• 谱与素材几乎重合 o表明活化和解胶处
tt 第 v期 王立娟等 }桦木单板化学镀镍过程的 ƒ×Œ• 和 ÷°≥分析
图 | 高速 „µn溅射轰击 w °¬±后镀后
桦木单板表面元素的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªq| ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ¤¨¦«¨¯ °¨ ±¨·²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶
³¯¤·¨§¥¬µ¦«√ ±¨¨ µ¨¶³∏·¨µ¨§¥¼ „µn ©²µw °¬±
图 ts 高速 „µn溅射轰击 w °¬±的镀后
桦木单板表面 ≤t¶的 ÷°≥谱图
ƒ¬ªqts ÷°≥ ¶³¨¦·µ¤²© ≤t¶²±·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©¨¯ ¦¨·µ²¯ ¶¨¶
³¯¤·¨§¥¬µ¦«√¨ ±¨ µ¨¶³∏·¨µ¨§¥¼ „µn ©²µw °¬±
理过程中 o木材表面没有发生任何的化学反应 ∀
÷°≥分析结果表明 }胶体钯活化过程是粗糙的木材表
面吸附具有很高表面能的胶粒的单纯物理过程 o没有与木
材表面的官能团发生化学结合 ∀活化时所吸附的是包裹着
°§s 的胶粒 o经解胶后 o胶粒中心的催化活性中心 °§s 暴露
出来 o发挥其对化学镀镍反应的催化作用 ~活化液中除了含
有 ≥±un和 ≥±wn外 o还存在 ≥±s ~化学镀过程之初是 ‘¬先沉积
而 °的沉积滞后 o镀层的成分为 ‘¬2°合金 o但 °含量极低 ∀
÷°≥分析过程中 o为了研究镀层内部成分 o利用高速
„µn溅射刻蚀镀层时 o使桦木表面化学结构发生变化 ∀
参 考 文 献
长泽长八郎 qt||t q ∞¯ ¦¨·µ²¦²±§∏¦·¬√¬·¼ ¤±§¨¯ ¦¨·µ²°¤ª±¨ ·¬¦¶«¬¨ §¯¬±ª ©¨©¨¦·¬√ ±¨¨ ¶¶²©±¬¦®¨ p¯³¯¤·¨§√ ±¨¨ µ¨q木材学会志 ovzkul }tx{ p tyv
杜 娟 qussv q浮法玻璃下表面渗锡的研究 q燕山大学硕士学位论文 ouv p uy
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胡茂圃 o王宝珏 o沈卓身 o等 qt||{ q富化学镀镍诱发过程催化活性的电化学本质 q中国有色金属学报 o{kwl }yzw p yzy
李 坚 qussu q木材波谱学 q北京 }科学出版社 oxs p xt
李丽波 o安茂忠 o武高辉 qussx q≥¬≤³Π„¯ 复合材料与化学镀镍层结合机理研究 q无机化学学报 outkzl }|{w
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杨喜昆 o杜官本 o钱天才 o等 qussv q木材表面改性的 ÷°≥分析 q分析测试学报 ouvkwl }x p {
k责任编辑 石红青l
ut 林 业 科 学 wu卷