專利名稱：一種磁性木材的制備方法
一種磁性木材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能良好的磁性木材的制備方法，這種復(fù)合磁性材料可被用于吸 波、電磁屏蔽、特種裝修、電子包裝等領(lǐng)域。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，^t才的復(fù)合化已成為材料學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。木材的無inj^復(fù)合 改性技術(shù)也在提高糊雖、鵬敏感、耐熱性等方面繊大的發(fā)展。擴(kuò)鵬才功能化改性領(lǐng)域， 賦予木材新的功能性，^a—步提高木材的附加值的有效途徑。
磁性7^才^ail向7l^才中添加磁性材料，使7M^和磁功倉游性達(dá)到良好結(jié)合的一種復(fù)合材料。
材料除具有磁特性外，還顯示出低密度、ms控制、聲音吸收和電磁波吸收，性，在吸波、電
磁屏蔽、電子鵬、特種裝修等領(lǐng)域具有廣泛的卿前景。目前，磁性7^才的制備方靴限于物
理方、艦制備好的磁性材料與7^才復(fù)合，顯示出較優(yōu)良的特性。例如，日本專利特開平2001-118711 和中國專利公開說明書CN 1906989A均公開了一種磁性7^才的制備方法，其制備方法就是將鐵氧 體粉柳環(huán)保型膠粘劑混合，再用7^才作成夾層結(jié)構(gòu)，從而制f繊性7^才。另外 J. Magn. Magn. Mater., 2007， 310(2)， 1028-1029 (磁m性材料對艮2007年310巻第2期第 1028-1029頁)，論文 "Experimental study on electromagnetic wave absorbing control of coating magnetic wood using agrooving process"報道了另一禾中磁性賴才，其制備方法^i!3i 在7l^才上打孔，在孔中^A錳鋅鐵氧體，從而制備磁性復(fù)合^t才?，F(xiàn)已J隨的這些制備方法成本 較高、工雄復(fù)雜，且磁性対才的磁性均勻性欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，ili共一種新的、操作簡單、成本低廉的制 備磁性樹的方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是^ffl低成本的化學(xué)原位合成法制備磁性7^才。 本發(fā)明的具體內(nèi)容是包括向射才中復(fù)合磁性鐵氧體，其特征是本發(fā)明^ilii原位化學(xué)合
成工藝在^t才孔隙中生成磁性鐵氧體，其具體工序是
A、 將經(jīng)過清洗、烘干后的糊或木屑浸漬到鐵鹽溶液中，得到預(yù)浸體，所說的鐵鹽溶液為
Fe3+和Fe2+的混合溶液，即硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵、氯化亞鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵中任何一種 三價鐵鹽和任何一種亞鐵離子鹽組合的混合溶液，鐵離子總濃度為0.1 3mol/L， Fe、Fe2+的摩爾 比為1.0:1 2,0:1， 7M^浸漬的 鵬為常溫 7(TC，浸漬壓力0.001 2MPa，浸漬時間當(dāng)原料為木 屑時為1 24小時，當(dāng)原料為7Ki央0t浸漬時間為5 72小時。
B、 將A工序得到的預(yù)浸體轉(zhuǎn)移到氨水或氫氧化鈉溶液中7K解，得到復(fù)合^t才的前驅(qū)體，當(dāng) 用氨7K水解時，氨水濃度為0.5 5mol/L，當(dāng)用氫氧化鈉溶液水解時，氫氧化鈉溶液濃度為0.01 2mol/L，水Hfa度為常溫 5(TC，壓力為0.07 2MPa，水解時間當(dāng)原料為木屑時為1 24小時， 當(dāng)原料為木塊時為5 72小時。
C、 將工序B得到的復(fù)合木材前驅(qū)體置于干燥裝置中干燥，從而得到復(fù)合了Fe304的磁性復(fù)合 *#，干 ^為50 200°(:，壓力為0.001 0.11MPa， ^P燥時間當(dāng)為木屑時為10射中 12小時， 當(dāng)為木決時為10 48小時。
和現(xiàn)有技斜目比，本發(fā)明具有操作簡單、成本低廉靴點(diǎn)，制備出的磁性^^才顯示出良好的 物理化學(xué)性能，且磁性均勻性良好，具WS廣的應(yīng)用范圍。


圖1 J^1過本工藝得到的樣品的X浙線衍射圖
圖2是干燥純7f^才的紅外光譜圖
圖3 J^l過本工藝得到的樣品的紅外光譜圖
圖4 ^!31本工藝得到的樣品的磁滯回線圖
具體實(shí)駄式
本發(fā)明是用化學(xué)合成方法向木材中復(fù)合Fe304磁性材料，使7^才具有磁性，制備出同時具有木 材和磁性材料鵬特性的材料。 實(shí)施例1
按比例稱量FeCl3和FeCl2配制成Fe，卩Fe2+的混賴鹽溶液，鐵離子總濃度為0.12mol/L，F(xiàn)e3+:Fe2+的摩爾比為1.2:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的香杉木屑浸入溶液中，浸漬ag為3(fC， 浸漬壓力為0.1MPa，浸漬時間為3小時。取出預(yù)浸木屑后，^f漬入0.6mol/L的氨水溶液中水 解3小時，水m度25。C，水解壓力為0.1MPa，取出后把木屑^A千燥裝置中干燥，千 度為 60°C，壓力為0.01MPa，時間為12小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合木屑。 實(shí)施例2
按比例稱量Fe2(S04)s和FeS04配制成Fe3+和Fe2+的混激鹽溶液，鐵離子總濃度為1.0mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.5:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的香杉擬央臥溶液中，浸銜鵬為50°C， 浸漬壓力為1.0MPa，浸漬時間為24小時。取出預(yù)浸7^央后，,漬入2.011101/1的氨水溶液中水 解24小時，水M^35。C，水解壓力為0,5MPa，取出后^c^A干燥裝置中干燥，千 ^ 為l(KfC,壓力為0.1MPa，時間為10小時，即得到復(fù)合了Fe304的復(fù)合塊狀木財。
實(shí)施例3
按比例稱量Fe(NO3)3和Fe(NO3)2配制成Fe3+和Fe2+的混激鹽溶液，鐵離子總濃度為2.0mol/L, Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.8:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的紅駄屑mA溶液中，浸潰m為6(fC， 浸漬壓力為l,5MPa，浸漬時間為5小時。取出預(yù)浸7^央后，TO漬入4.0mol/L的氨水溶液中水 解5小時，水l a度30。C， 7K解壓力為l.OMPa，取出后fe^^A千燥裝置中干燥，千激顯度為 12(fC，壓力為0.05MPa，時間為1小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合木屑。
實(shí)施例4
按比例稱量FeCl3和FeS04配制成Fe3+和Fe2+的混合鐵鹽溶液，鐵離子總濃度為2.5mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.1:1.0,完全溶解后將清洗、烘干后的紅^t^i央m溶液中，浸^t皿為40°C， 浸漬壓力為0.005MPa，浸漬時間為48小時。取出預(yù)浸^i姊，賺漬入0.02mol/L的氫氧化鈉 溶液中水解48小時，水M^25t，水解壓力為l,5MPa，取出后fi^t規(guī)入干燥裝置中千燥， T"M度為150。C，壓力為0.1MPa，時間為40小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合塊狀木材。
實(shí)施例5
按比例稱量Fe2(S04)3和FeCl2配制成F,和Fe2+的混，鹽溶液，鐵離子總濃度為2.8mol/L， &3+:^2+的摩爾比為1.9:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的松木屑浸入溶液中，浸漬溫度為65°C，
浸漬壓力為0.002MPa，浸漬時間為10小時。取出預(yù)浸木屑后，再浸漬入0.1mol/L的氫氧化鈉溶 液中水解8小時，水MS35。C， 7jC解壓力為0.08MPa，取出后粉屑駄千燥裝置中千燥，干 ^為180°<:，壓力為0.08MPa，時間為20辦中，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合木屑。 實(shí)施例6
按比例稱量Fe2(S04)3和Fe(N03)2配制成Fe3， Fe"的混條鹽溶液，鐵離子總濃度為 0.5mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為U:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的松糊浸入溶液中，浸漬溫 度為7(fC，浸漬壓力為1.8MPa，浸漬時間為24小時。取出預(yù)浸7lcfc央后，再浸漬入1.0mol/L的氫 氧化鈉溶液中水解12小時，水||^度45°(:，水解壓力為l.SMPa，取出后把7lct^AT"燥裝置中 干燥，干 ^為120°<:,壓力為0.1MPa，時間為30小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合±央狀^=才。
實(shí)施例7
按比例稱量Fe(N03)3和FeS04配制成Fe3+和Fe2+的混激鹽溶液，鐵離子總濃度為1.0mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.7:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的鐵杉木屑^A溶液中,浸漬離為30。C， 浸漬壓力為0.9旨&，浸漬時間為20小時。取出預(yù)浸;1ct央后，Sm漬入3.0mol/L的氨7K溶液中水 解20小時，水 度25°<:，水解壓力為(X8MPa，取出后ft^fc^AT"燥裝置中干燥，千KS 為l(XfC，壓力為0.09MPa，時間為10小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合木屑。
實(shí)施例8
按比例稱量FeCl3和Fe(N03)2配制成Fe3+和Fe2+的混激鹽溶液，鐵離子總濃度為1.5mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.4:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的松^t央浸入溶液中，浸漬皿為30。C， 浸漬壓力為0.09MPa，浸漬時間為70小時。取出預(yù)浸擬央后，#^漬入0.8mol/L的氫氧化鈉溶 液中7jC解60小時，7K g35°C，水解壓力為O.lMPa，取出后flMct^A干燥裝置中千燥，干 度為80°<:，壓力為0.1MPa，時間為46小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合塊狀木材。
實(shí)施例9
按比例稱量Fe(N03)3和FeCl2配制成FZ和Fe2+的混激鹽溶液，鐵離子總濃度為0.5mol/L， Fe3+:Fe2+的摩爾比為1.6:1.0，完全溶解后將清洗、烘干后的松木屑浸入溶液中，浸漬溫度為4(TC，
浸漬壓力為0.15MPa，浸漬時間為22小時。取出預(yù)浸7lci央后，再浸漬入1.2mol/L的氨zK溶液中 水解18小時，7乂 度25°(:， 7jC解壓力為0.12MPa，取出后fc+::^^A千燥裝置中千燥，干 度為8(fC，壓力為0.005MPa，時間為10小時，即得到復(fù)合了 Fe304的復(fù)合木屑。
在本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室研究中，測定了部分樣品的x謝線衍射圖及紅外光譜，附圖i是aa本工
藝得到的樣品的X-射線衍射圖，由圖可知，通過本工藝，在対才中已經(jīng)復(fù)合了Fe304磁性材料。 圖2和圖3分別是千燥純7W才和ffl3t本工藝得到的樣品的紅外光譜圖，從圖可知，fflil原位化學(xué) 合成法制備的樣品，^^才和鐵氧體之間有較強(qiáng)的物理化學(xué)作用，說明木材和鐵氧體結(jié)合較牢固。 實(shí)驗(yàn)室研究中，也觀啶了樣品的磁特性，所有樣品均具有一定的磁性，圖4是ffi31本工藝得到的 一個樣品的磁滯回線圖，從圖可知，樣品有艦的磁特性。
權(quán)利要求
1、一種磁性木材的制備方法，包括向木材中復(fù)合磁性鐵氧體，其特征是本發(fā)明是通過原位化學(xué)合成工藝在木材孔隙中生成磁性鐵氧體，其具體工序是A、將經(jīng)過清洗、烘干后的木塊或木屑浸漬到鐵鹽溶液中，得到預(yù)浸體，所說的鐵鹽溶液為Fe3+和Fe2+的混合溶液，即硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵、氯化亞鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵中任何一種三價鐵鹽和任何一種亞鐵離子鹽組合的混合溶液，鐵離子總濃度為0.1～3mol/L，F(xiàn)e3+∶Fe2+的摩爾比為1.0∶1～2.0∶1，木材浸漬的溫度為常溫～70℃，浸漬壓力0.001～2MPa，浸漬時間當(dāng)原料為木屑時為1～24小時，當(dāng)原料為木塊時浸漬時間為5～72小時。B、將A工序得到的預(yù)浸體轉(zhuǎn)移到氨水或氫氧化鈉溶液中水解，得到復(fù)合木材的前驅(qū)體，當(dāng)用氨水水解時，氨水濃度為0.5～5 mol/L，當(dāng)用氫氧化鈉溶液水解時，氫氧化鈉溶液濃度為0.01～2mol/L，水解溫度為常溫～50℃，壓力為0.07～2MPa，水解時間當(dāng)原料為木屑時為1～24小時，當(dāng)原料為木塊時為5～72小時。C、將工序B得到的復(fù)合木材前驅(qū)體置于干燥裝置中干燥，從而得到復(fù)合了Fe3O4的磁性復(fù)合木材，干燥溫度為50～200℃，壓力為0.001～0.11MPa，干燥時間當(dāng)為木屑時為10分鐘～12小時，當(dāng)為木塊時為5～48小時。
全文摘要
一種磁性木材的制備方法，其特征是用預(yù)處理、鐵鹽溶液浸漬、水解、干燥的原位化學(xué)合成方法將磁性材料Fe₃O₄復(fù)合到木材孔隙中，制備出磁性能較好的復(fù)合磁性木材。本發(fā)明的制備方法操作簡單、成本低廉，制備出的磁性木材顯示出良好的物理化學(xué)性能，具有較廣的應(yīng)用范圍，如用于電磁波的吸收、屏蔽等。
文檔編號B27K5/04GK101181791SQ20071006633
公開日2008年5月21日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者吳國元, 高洪林 申請人:云南大學(xué)