[00856987]利用纸浆废液制备功能含碳材料-电磁屏蔽材料

2003年4月至2006年4月该研究采用造纸废液中的木质素和中温煤沥青作为炭化原料经催化炭化生产碳基电磁屏蔽材料。其中造纸废液经酸析、除硅得到木质素，并利用正交试验法得到生产木质素的最佳工艺条件，灰分试验表明该研究得到的木质素灰分为(8%-9%)远小于市售木质素灰分(17%-18%)；中温煤沥青采用四氢呋喃(THF)进行分离，其中四氢呋喃可溶物(THFS)和木质素一起作为炭化原料进行催化炭化。将得到的木质素和THFS分别溶解于四氢呋喃中后添加适量的醋酸镍和醋酸钙，搅拌均匀后置于50-60℃的烘箱内烘干。将烘干后的混合物置于反应器中，在氮气气氛保护下进行的，以10℃/min的升温速度升温至预定温度(700℃，800℃，900℃)，并在此温度下恒温1h，碳化结束后在N2气氛中自然冷却到室温。将炭化产物与一定比例的粘结剂混合，经压制成型后得到碳基电磁屏蔽材料。对炭化产物分别进行XRD、SEM等表征，其结果表明：以木质素为炭化原料得到炭化产物时，当催化剂添加量为Ni8wt%、Ca6wt%，碳化温度为900℃时，从碳化产物的XRD图及得到的其Lc值、d002值可看出在此碳化产物中已经形成比较完善的石墨层状结构。以煤沥青为炭化原料时，其得到石墨结晶碳的最佳工艺条件为：催化剂添加量为Ni7wt%、Ca1.6wt%，碳化温度为900℃。并于SEM图中观测到较为完善的石墨碳所特有的层状结构。对制备得到的电磁屏蔽材料进行电磁屏蔽性能检测，检测结果：在最佳工艺条件下得到的电磁屏蔽材料在50-800MHz的范围内电磁屏蔽性能均超过30dB，已达到了作为电磁屏蔽材料的标准要求。