木質(zhì)材料是一種可再生的傳統(tǒng)材料,具有質(zhì)輕、強(qiáng)重比高、彈性好、耐沖擊、易加工等優(yōu)點(diǎn)。隨著人口的增加、資源枯竭、生態(tài)環(huán)境破壞等因素的影響,優(yōu)質(zhì)木材資源逐步減少,成本大幅提高。低質(zhì)人工林可緩解資源供應(yīng)量不足,但速生材存在材質(zhì)疏松、密度小、尺寸穩(wěn)定性差、不耐腐等缺點(diǎn)。為達(dá)到低劣優(yōu)用目的,功能改良是實(shí)現(xiàn)木質(zhì)材料高效利用的重要手段。磁控濺射作為一種鍍膜技術(shù),其廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。本論文通過(guò)這種成膜方法實(shí)現(xiàn)木質(zhì)材料與金屬、金屬氧化物薄膜的物理粘附,利用各種手段,實(shí)現(xiàn)薄膜功能化,最終獲得超疏水、超雙疏、pH潤(rùn)濕響應(yīng)、導(dǎo)電、力學(xué)等功能性質(zhì)的木質(zhì)基納米復(fù)合材料。論文主要結(jié)果有以下幾部分:（1）熟練掌握磁控濺射設(shè)備的操作方法,對(duì)濺射成膜機(jī)理、膜層的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明:1)在竹材表面制備的Cu、Ni、Fe、Ti、Zn五種金屬薄膜均呈現(xiàn)島狀生長(zhǎng)模式,且膜層不均勻,有明顯裂紋,Zn薄膜濺射顆粒尺寸最大。2)Fe薄膜以非晶態(tài)結(jié)構(gòu)存在,Cu、Ni、Ti、Zn呈現(xiàn)多晶相結(jié)構(gòu),且顯示一定擇優(yōu)取向。隨著濺射功率的增大,中性金屬粒子的活性增加,更易在基底擴(kuò)散形成致密晶粒。3)盡管磁控濺射屬于一種物理... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 木材功能改良
    1.2 氣相沉積
        1.2.1 化學(xué)氣相沉積(CVD)
        1.2.2 物理氣相沉積(PVD)
        1.2.3 濺射靶材
    1.3 木材-金屬?gòu)?fù)合材料
        1.3.1 化學(xué)鍍
        1.3.2 浸漬填充法
        1.3.3 金屬?lài)娡?br>        1.3.4 磁控濺射
    1.4 磁控濺射金屬氧化物
        1.4.1 金屬氧化物的制備
        1.4.2 金屬氧化物的應(yīng)用
    1.5 本論文的目的意義和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 目的意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
    1.6 論文創(chuàng)新點(diǎn)及設(shè)計(jì)路線
2 竹材表面直流濺射制備金屬薄膜
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.3 表征測(cè)試與分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 表面形貌
        2.3.2 結(jié)晶特性分析
        2.3.3 XPS分析
        2.3.4 表面能分析
        2.3.5 原子力、3D非接觸掃描輪廓測(cè)試
        2.3.6 膜層穩(wěn)定性
    2.4 本章小結(jié)
3 竹材表面直流濺射Cu膜的超疏水化處理
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 表面形貌
        3.3.2 結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及FTIR紅外分析
        3.3.3 樣品潤(rùn)濕性及機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
4 竹材表面直流濺射Cu膜的超雙疏化處理
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面形貌特性
        4.3.2 晶體結(jié)構(gòu)測(cè)試
        4.3.3 FTIR和XPS測(cè)試
        4.3.4 潤(rùn)濕性和導(dǎo)電性測(cè)試
        4.3.5 機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)試
        4.3.6 形貌重復(fù)測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
5 木材表面直流濺射Cu膜的超疏水化處理
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 表面形貌
        5.3.2 結(jié)晶特性分析
        5.3.3 紅外特征分析
        5.3.4 樣品表面潤(rùn)濕性
        5.3.5 機(jī)械以及化學(xué)穩(wěn)定性
        5.3.6 pH潤(rùn)濕響應(yīng)表面的構(gòu)筑
        5.3.7 pH潤(rùn)濕響應(yīng)樣品表面的XPS分析
    5.4 本章小結(jié)
6 木材表面直流濺射Ti膜的力學(xué)性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        6.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 結(jié)晶特性
        6.3.2 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析
        6.3.3 AFM粗糙度分析
        6.3.4 XPS分析
        6.3.5 主觀評(píng)價(jià)
    6.4 本章小結(jié)
7 木材表面直流濺射Cu膜的導(dǎo)電性研究
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        7.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        7.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 不同厚度Cu膜的表面形貌
        7.3.2 PDMS-木材表面3D形貌
        7.3.3 XRD分析
        7.3.4 導(dǎo)電性測(cè)試
    7.5 本章小結(jié)
8 木材表面射頻濺射金屬氧化物薄膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)研究
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)與方法
        8.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        8.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        8.2.3 實(shí)驗(yàn)表征
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 不同厚度CuO結(jié)晶結(jié)構(gòu)
        8.3.2 不同氬氧比制備的Cu_2O薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)
    8.4 本章小結(jié)
9 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同厚度納米Ti薄膜的力學(xué)性能[J]. 王海斗,董美伶,崔秀芳,邢志國(guó),朱麗娜,劉金娜.  材料工程. 2015(11)
[2]大自然給予的啟發(fā)——木材仿生科學(xué)芻議[J]. 李堅(jiān),孫慶豐.  中國(guó)工程科學(xué). 2014(04)
[3]電弧噴涂金屬層電化學(xué)性能研究[J]. 晁兵,嚴(yán)生貴,劉國(guó)彬.  熱噴涂技術(shù). 2013(03)
[4]機(jī)械零件的金屬?lài)娡啃迯?fù)技術(shù)研究[J]. 杜紹輝.  硅谷. 2013(10)
[5]木材化學(xué)功能改良技術(shù)進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J]. 謝延軍,符啟良,王清文,王海剛.  林業(yè)科學(xué). 2012(09)
[6]濺射沉積CuO薄膜的光學(xué)和電學(xué)特性[J]. 王儷蓉,劉衛(wèi)國(guó).  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]高溫?zé)崽幚韺?duì)木材顏色變化影響綜述[J]. 江京輝,呂建雄.  世界林業(yè)研究. 2012(01)
[8]竹材的納米TiO2改性及抗菌防霉性能研究[J]. 孫豐波,余雁,江澤慧,任海青,王戈,劉杏娥.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(04)
[9]竹材的納米TiO2改性及防光變色性能[J]. 江澤慧,孫豐波,余雁,任海青,王戈,田根林.  林業(yè)科學(xué). 2010(02)
[10]超疏水表面微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備及潤(rùn)濕行為調(diào)控（Ⅰ）[J]. 崔曉松,姚希,劉海華,方國(guó)平,李文,江雷.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2009(12)



本文編號(hào)：3629715