C/C复合材料用浸渍剂沥青的改性进展

作为C/C复合材料浸渍剂之一的沥青,因具备价格便宜、流动性好、易石墨化等优点被广泛应用,但其低残炭率及炭化、卸压时的反渗问题严重阻碍了低成本C/C复合材料制备的进程。因此,通过改性浸渍剂沥青来制备低成本C/C复合材料是发展的必然方向。本文综述了浸渍剂沥青中喹啉不溶物和甲苯不溶物的含量对其浸渍效果的影响,并总结了物理调配、热处理、化学改性和沥青树脂共混等方法对C/C复合材料用浸渍剂沥青的改性。     

炭材料专用浸渍剂沥青的研究进展及应用前景

综述了浸渍剂沥青浸渍效果的影响因素,介绍了国内外浸渍剂沥青的研究现状及进展情况,简单阐述了几种浸渍剂沥青的生产方法及QI的脱除方法。根据国内浸渍剂沥青的生产和使用情况,展望炭材料专用浸渍剂沥青的应用前景。     

改质煤沥青制备浸渍剂沥青的研究

以改质煤沥青为原料经溶剂热过滤法制备低QI净化沥青,再将净化沥青通N2脱掉轻组分制备浸渍剂沥青。以QI含量、软化点和结焦值为指标考察了温度、时间、N2流量等因素的影响。结果表明,在250℃,40 min,N2流量为40 L/h条件下,所得浸渍剂沥青的指标参数为软化点88℃左右,QI含量0.5%,TI含量为22.25%,结焦值为55.77%。红外光谱分析表明,和原料沥青相比,浸渍剂沥青的羰基类和胺类化合物减少,芳烃结构减少,饱和烃类结构增加;热重分析表明,浸渍剂沥青的小分子含量较原料沥青相对较多;黏度的测定表明,在130~200℃黏温曲线呈现负指数关系。     

改性煤沥青浸渍增密C/C复合材料的研究

为降低C／C复合材料制造成本,采用表面活性剂对煤沥青进行改性．实验结果表明,加入少量表面活性剂后,煤沥青的软化点、黏度等流变性能得到较大幅度的改善,而残炭率变化不大,同时QI含量降低、颗粒变小、渗透率增大．以改性后的煤沥青为浸渍剂对C／C复合材料进行增密处理,经六次浸渍一炭化后,C／C复合材料的密度可达到1．61g／cm^3以上．     

炭材料工业生产用黏结剂和浸渍剂煤沥青的再认识

1炭材料生产用煤沥青的不可替代性尽管煤沥青是污染性严重的多环芳烃有机物质,但炭材料生产还是依赖煤沥青作为黏结剂和浸渍剂(美国等也采用特有的石油沥青作为浸渍剂),这是由于煤沥青具有独特的"强黏结能力、富碳低灰、热塑性、固态(类似玻璃态)与液态的可逆转化、与固体炭质物料极好的配伍性和亲和力、较高的结     

共炭化制备高残炭率浸渍剂沥青

采用带有侧链的芳香族化合物与中温沥青发生共炭化反应,制备性能良好的当渍剂沥青,实验在反应温度分别为４００,４１０,４２０℃,以及共炭化剂添加比例分别为３％,５％,７．５％和１０％的反应条件下,考察沥青的改性效果,实验结果表明：通过共炭化反应可有效地改善浸渍剂沥青的综合性能,在提高沥青残炭率的同时,仍具有良好的高温流动性。     

炭材料生产用浸渍剂沥青的质量指标、制备和改性

综述了浸渍剂沥青所含杂质对浸溃效果的影响,介绍了生产用浸渍剂沥青的制备方法及改性方法。     

炭/炭复合材料浸渍-炭化工艺的研究

用高、中、低软化点沥青为浸渍剂,对不同孔率的炭 /炭复合材料编织体进行浸渍。考察了浸渍温度、浸渍压力、浸渍时间等因素对浸渍效果的影响 ;并且对用高产炭沥青浸渍炭 /炭复合材料的工艺进行了初步探索。结果表明,在合适的工艺条件下对不同的基体均可达到很好的浸渍效果。     

炭/炭复合材料用浸渍剂残炭率研究

研究了两种炭/炭复合材料液相致密用高效、安全的浸渍剂.一种为混合树脂体系,即氨酚醛树脂与树脂B混合且不添加其他任何固化剂;一种为利用新型固化剂C取代磷酸作为糠酮树脂的固化剂.结果表明,混合树脂与纯氨酚醛树脂浸渍剂相比较,其残炭率提高约10％;当混合树脂体系中树脂B的质量分数为30％～50％时,具有较好的残炭率;新型固化剂C作为糠酮树脂固化剂时,其残炭率与磷酸作为固化剂时相当,且安全性更高,具有取代磷酸作为糠酮树脂固化剂的可能性.     

石油沥青合成低软化点、高残炭沥青树脂

两种石油沥青在低温下合成沥青树脂，考察了工艺参数和原料组成对沥青树脂性能的影响。结果表明，大庆石油沥青反应活性适中、含胶质—沥青质较少，可以合成具有软化点(SP)为80～112C、残炭(CY)为59．13％、β树脂(TI～PS)含量为21．19％、喹啉不溶物(QI)值为1．32％、灰分为0．02％的优质沥青树脂，该沥青树脂已能够满足作为浸渍剂的要求。     

煤焦油沥青树脂黏结剂的制备研究

采用交联合成法,以煤焦油为原料,多聚甲醛为交联剂,在酸性催化剂对甲苯磺酸的作用下制备煤焦油沥青树脂。采用正交试验法研究了交联剂量、催化剂量、反应温度和反应时间对合成煤焦油沥青树脂的影响。结果表明,增加交联剂量和催化剂量可以起到降低反应温度和缩短反应时间的效果;煤焦油沥青树脂的软化点、结焦值和黏结强度等指标均随反应温度升高和反应时间延长而明显增加。     

苯丙烯醛改性煤沥青的工艺研究

在硼酸的作用下,用苯丙烯醛对煤沥青进行改性。研究了反应物配比对改性沥青甲苯不溶物含量、残炭率及软化点的影响,并研究了反应时间对残炭率和软化点的影响。结果表明:改性沥青的甲苯不溶物含量及残炭率随苯丙烯醛含量的增加先增大后减小,软化点随苯丙烯醛的增加而减小。随着反应时间的延长,软化点逐渐升高,残炭率先增大后减小。当硼酸与煤沥青质量分数为7%,苯丙烯醛与煤沥青质量分数为10%,并且反应时间为3 h时,改性效果最好,此时改性沥青的残炭率为68%。     

煤沥青的最新研究进展

综述了最近几十年国内外对煤沥青的主要分析方法和以它为原料在制备沥青基中间相、中间相炭微球、针状焦、活性炭、泡沫炭和高性能炭/炭复合材料基体方面的研究和进展,展望了其在材料领域潜在的应用前景和未来发展的趋势.     

煤沥青制备针状焦的研究

通过溶剂-离心法净化原料沥青,应用延迟焦化工艺制备针状焦,考察了在聚合过程中QI含量、温度、压力以及时间对成焦的影响.结果表明,原料中QI含量的减少有利于针状结构的生成,当QI含量小于0.1％时能形成大面积的针状结构;适当的温度和压力能使体系的黏度降低,促进气流拉焦作用,在470℃、0.35 MPa条件下得到的针状焦较为理想;充足的反应时间保证小球的充分融并,反应24h体系能融并、重排,形成良好的针状结构.     

改性煤沥青中间相的微观结构研究

以对甲基苯甲醛(4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的催化作用下对煤沥青(CTP)进行改性制取沥青中间相。采用偏光显微镜研究改性煤沥青的光学组织结构;采用扫描电镜(SEM)观察改性煤沥青的形貌。结果表明:随对甲基苯甲醛的用量、温度及热处理时间的不同,改性煤沥青可得到超镶嵌(SM)、小域(SD)和广域(D)3种光学组织结构;在一定的工艺条件下,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,出现了大量的中间相小球体;改性后煤沥青出现较好的纤维状结构。因此,改性后的煤沥青有望成为优质的沥青中间相。     

芳香族硝基化合物改性煤沥青研究

以煤沥青为原料,通过添加不同含量的芳香族硝基化合物对煤沥青进行改性处理,采用TG、CO2反应性、XRD和SEM对改性沥青焦进行表征。结果表明,芳香族硝基化合物有效地促进了煤沥青在炭化过程中的焦化缩聚,使产物沥青焦结构更加致密,并在一定程度上改变了沥青焦的氧化行为,从而显著提高了沥青黏结焦的抗氧化性能。     

煤焦油沥青的深度利用及发展前景

煤焦油沥青的深加工对提高煤焦油沥青利用价值和经济性至关重要。本文主要概述了煤焦油沥青深加工利用的主要技术,重点概述了球形活性炭、中间相沥青、通用级沥青基碳纤维以及针状焦等。对各种产品的关键技术进行了分析,介绍了当前在各项关键技术方面的研究进展。煤焦油沥青基球形活性炭、通用级沥青基碳纤维以及针状焦已经得到了比较广泛的应用,当前研究的难点是提高各项产品的品质,缩短加工周期。另外,中间相沥青的发现与应用拓展了传统碳材料的应用领域,并大幅提高了炭材料的相关性能。     

煤沥青基功能碳材料的研究现状及前景

我国煤沥青资源丰富,但深加工技术落后,产品附加值低,实现煤沥青高附加值利用是亟待解决的重大课题。本文介绍了以煤沥青为原料合成高性能功能碳材料的主要技术,重点阐述了以煤沥青为原料制备中间相沥青、多孔碳材料、碳纤维、二维纳米碳材料及碳基复合材料的研究进展。分析表明,高芳香性和高缩合度分子结构所引起的强π-π相互作用是阻碍煤沥青基高性能功能碳材料设计合成的瓶颈问题。通过催化聚合、氧化、共热解等技术手段可有效改善煤沥青分子结构及其物理、化学性质。结合模板复制、物理/化学活化、界面诱导以及催化石墨化等技术可实现多种功能性碳材料结构设计与表面化学性质调控。发展煤沥青分子结构调控新技术作为改善煤沥青基碳材料性能的重要策略,需要系统深入研究。     

改性煤沥青在炭素生产中的应用

概述了沥青的分类和性质以及沥青改性、改性方法,讲述了在改性煤沥青生产应用中的要求,改性沥青的应用过程、效果和缺点。根据实验数据阐述了在改性煤沥青生产应用中的温度选择。结果表明,改性煤沥青特有的高软化点和粘度决定了在熔化、输送和混捏过程对温度的要求较高。数据分析表明软化点不能够准确指导下料温度,而粘度与下料温度呈正比例关系。因此,粘度可以作为下料温度的一个可靠的参考指标。