《两种浸渍法制备磁性木材干燥工艺研究》文献综述

近年来为了应对电磁波环境的恶化，对电磁波吸收材料的要求日益增长，如:无线局域网通信的各种设备为了减少被干扰及干扰其他领域工作需要电磁波吸收材料;智能化交通系统和自动收费系统的收费站外的建筑物需要用电磁波吸收材料覆盖；高速公路测速雷达要求隔离护栏用电磁波吸收材料覆盖以避免乱反射及杂散射^[1]。电磁波吸收材料的研究已经成为材料研究的一个重要方向。

电磁波吸收材料是近年来广泛发展而且应用很广泛的功能性材料^[2]。其中应用最广泛的是电波暗室用的吸收材料，无论是电磁兼容性测试暗室、雷达散射截面测量暗室(RCS 暗室)和天线测量暗室(近区场室、紧缩场室、三角形室、远区场室)都需要大量的各种各样的吸收材料，这是材料研发和生产的重点。对它的要求也很高，电性能、机械性能、化学性能、物理性能和环境性能都有严格的要求^[2]。其中,四氧化三铁(Fe₃O₄)作为一种同时具有介电损耗(magnetic loss)和磁损耗(dielectric loss)的典型磁介电材料,由于其高电阻率和低成本的特点,逐渐成为一种极具吸引力的电磁波吸收材料^[1]。而木材作为一种环境友好型材料,其具有高强重比、令人亲近的颜色花纹以及易于加工成型等优点。将其与磁性材料相结合,制备磁性木材复合材料,生产出便于日常使用的电磁屏蔽材料(如家装、家具以及电子设备外壳等),已经成为目前电磁屏蔽材料的重要研究方向^[3]。

磁性木材是通过向木材中添加磁性材料，使木材和磁功能特性达到良好结合的一种复合材料^[4]。磁性木材是一种新型的具有磁特性的木材，磁性木材作为一种生物质复合材料，既保留了木材原有的纹理和低密度、容易加工成型等优点，还因四氧化三铁等磁性材料的加入而具有其他特殊的性质^[5-6]。通过磁改性后的木材，可以增加木材更多的性能，如磁性木材可以发热，可以屏蔽。应用范围更加广泛。

前人也对磁性木材进行了许多的研究，1992年,日本学者同英夫(H.()ka)首次发表了

磁性木材制备方法的专利^[7]。磁性木材除了具有最基本的木材属性外,还具有磁特性。磁性木材制备方法主要有3种,即:浸透法、粉体法和涂布法。磁性木材可用做加热板、吸引板和吸波板等^[8]。这三种方法都是目前最主要的磁性木材制备方法，三种方法各有其优点与特色，下面我们来看一下前人对这三种方法的研究及其成果。

浸透法是一定的压力下将木材浸渍于磁流体中,磁流体浸透到木材纤维内，使木材带有磁性，而制得浸透型磁性木材。流体是将某些具有铁磁性物质(如Fe、C。和Fe3O、等)的超微磁粒(平均粒度lt;10nm)的表面包覆上一层表面活性剂并高度分散在载液中而形成的一种胶体溶液,在重力和磁场力的作用下不凝聚也不沉淀。在静态时无磁吸引力,当外加磁场作用时,才表现出有磁性。这种胶状液体既有固体磁性材料的强磁性,又有液体的流动性,还有许多其他的特殊性质。这种方法制得的浸透型磁性木材保持了木材的纹理结构,而且最容易制备,木材的切削面也具有磁特性，但由于木材构造的广泛多样性,难以获得均匀的磁特性^[8]。磁流体渗透进入磁性木材的量由纤维长度和木材类型（边材或心材）决定。木材纤维越长，浸透的磁流体量越少；相同条件下，边材浸透的磁流体比心材多。

粉体法：将磁粉(MoZn铁氧体粉或铝硅铁粉)、木粉(如桃木木粉)和酚树脂胶勃剂混合,并在一定高压(5MPa)和室温下压制一段时间(20min),即制得粉体型磁性木材。这种方法的优点是操作简便,其工艺过程与人造板的生产极为相似^[8]。

涂布法：磁性涂料由磁粉(MoZn铁氧体粉或铝硅铁粉)和水及其他助剂制成。用纤维板作为涂布基质,将磁性涂料涂布于纤维板上,从而制得涂布型磁性木材。由于粒子之间的距离引起消磁作用,因而涂布型磁性木材具有更大的磁特性^[8]。据研究表明,采用铝硅铁粉涂布的涂布型磁性木材具有最大的饱和磁化量^[9-10]。