添加碳纳米管对煤沥青成焦行为的影响

分别进行了添加多壁碳纳米管（MWNT）和羟基化的多壁碳纳米管对煤沥青成焦行为影响的研究.采用TGA研究添加碳纳米管前后煤沥青的热行为;采用偏光显微镜研究添加碳纳米管的煤沥青焦化前后的光学组织;采用XRD研究添加碳纳米管对煤沥青焦化产物微晶结构的影响.研究表明：加入碳纳米管后煤沥青的热分解温度变大,热失重率变小,其耐热性能变好;碳纳米管的加入对煤沥青焦化前后的光学组织和微晶结构的影响很大.     

添加氧化石墨烯对煤沥青成焦行为的影响

采用TEM观察添加异氰酸苯酯改性的氧化石墨烯( i GONSs)的微观结构,采用TGA研究添加iGONSs前后煤沥青的热解行为,采用偏光显微镜研究添加 i GONSs前后煤沥青焦化产物的光学组织,采用XRD研究添加 i GONSs对煤沥青焦化产物微晶结构的影响。研究表明,添加 i GONSs后,煤沥青的热分解温度变大,热失重率变小,其耐热性能变好; i GONSs对煤沥青碳质中间相的形成起到成核和抑制生长的作用,这使得最终焦化产物的光学各向异性单元尺寸变小;随着 i GONSs添加量的增加,焦化产物的微晶层间距增大,平均微晶高度和平均微晶宽度减小。     

氟化镍添加剂对铝电解用炭间糊性能的影响

通过添加不同含量的氟化镍(NiF₂)对改质沥青-煤焦油复合粘结剂进行改性, 并采用改性复合粘结剂与电煅无烟煤、沥青焦、熟碎制备铝电解用炭间糊, 研究NiF₂添加量对炭间糊常规性能、膨胀/收缩过程、质量损失过程以及微观结构的影响。结果表明, 随着NiF₂添加量增加, 炭间糊的致密程度和导电性能逐渐提高, 耐压强度和膨胀/收缩率均呈先增大后减小的变化趋势, 挥发分在8.86%~9.53%范围内波动;体积膨胀显著增加, 焦化温度提前, 残炭值提高;NiF₂添加剂的反应产物以复杂混合物形式分布于粘结焦层片结构。当NiF₂添加量为4%时, 炭间糊的综合性能达到最佳。     

煤沥青对配煤结焦性能的影响研究

为了考察煤沥青对配煤结焦性能的影响,以不同配加方式和比例的煤沥青添加到配煤中进行实验研究。结果表明:加入2~3%质量比的煤沥青后,配煤的灰分显著降低,挥发分和粘结指数均有不同程度的增加;用煤沥青替代焦煤可以比替代肥煤达到更好的效果,并且最佳的煤沥青加入比例为3%。     

C-SiC-B_4C复合材料烧结曲线的制定研究

利用TG-DSC热分析和傅里叶红外光谱分析研究了在不同炭化温度下C-SiC-B4C复合材料用煤沥青粘结剂的热缩聚焦化过程,考察了煤沥青焦化过程中内部结构基团变化。通过对中温煤沥青的TG-DSC分析和红外分析结果发现:中温煤沥青的结焦炭化过程主要在210~600℃之间完成,当利用煤沥青作粘结剂制备C-SiC-B4C复合材料时,这个温度区间的升温速率必须尽量减慢;一定范围内,随着烧结温度的提高,能够提高C-SiC-B4C复合材料的致密化程度。     

煤沥青水浆制备原理及研究进展

针对我国目前煤沥青产量大但有效利用率低的现状,通过采用冷冻粉碎制得煤沥青粉,再添加合适分散剂制备具有与水煤浆类似性质的煤沥青水浆。结合水煤浆的研究结果,分析了分散剂在煤沥青水浆制备中作用原理,并对煤沥青水浆的研究情况及制备过程中的影响因素进行了分析总结。在此基础上指出了煤沥青水浆的研究方向。     

精制煤沥青制备针状焦的参数研究

本文以精制煤沥青为原料,在自制模拟延迟焦化塔反应装置中进行碳化处理,借助偏光显微图片、XRD谱图和SEM观察针状焦和生焦的结构形态,通过研究热聚合过程中的碳化温度、恒温时间和反应压力对针状焦结构的影响,寻求合适的热聚条件,从而给制备优质煤系针状焦提供工艺参数,为精制煤沥青制备优质针状焦提供理论指导和技术支持。     

沥青配煤炼焦对焦炭光学组织及气化反应影响

在吕家坨焦煤中配入不同比例的沥青制备焦炭,测定了焦炭光学组织含量及粉焦的非等温气化反应能力,分析焦炭微观结构及气化反应能力的变化。结果表明:沥青配入比例增加,镶嵌状、纤维状结构增加、丝炭及破片状结构减少;沥青配煤形成的光学组织的气化反应能力在高温下会发生变化,配入8%沥青时,焦炭的界面结合状态最佳。     

分散剂改性木质素磺酸钠的制备及吸附性能研究

为提高水煤浆分散剂木质素磺酸钠的水溶性和负电性,以木质素磺酸钠(LS)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)为原料,通过水溶液聚合法合成了木质素磺酸钠的接枝共聚物(LS-APEG-SMAS),通过傅里叶红外光谱(FTIR)对产物结构进行表征,并将其分散剂用于神华煤制浆。考察了吸附时间和分散剂浓度对饱和吸附量的影响,测定了分散之后煤的Zeta电位;采用傅里叶红外光谱表征了分散前后煤中官能团的变化,利用环境扫描电镜(ESEM)观察了分散前后煤的表观形貌。结果表明:当分散剂质量浓度为600 mg/L时,在25℃吸附12 h饱和吸附量达到8 mg/g,分散过程中Zeta电位由-8.54 mV降低到-31.5 mV,表明分散剂木质素磺酸钠的接枝共聚物对神华煤具有良好的分散稳定性。     

Fe(Ⅵ)/H2O2体系对焦化废水中有机物和煤颗粒物的协同处理研究

我国现有焦化废水处理技术虽可使最终排放废水达到国家标准,但在实际生产中仍有90%以上焦化厂废水处理出水的COD(化学需氧量)无法达标,难降解有机污染物的去除成本过高是主要原因之一。基于焦化废水中有机物达标去除成本高、效率较低,煤颗粒粒径小、沉降较差的问题,建立Fe(Ⅵ)/H₂O₂体系,结合Fe(Ⅵ)氧化法和类Fenton法两者的优点,以及反应产物Fe(Ⅲ)的絮凝性,研究Fe(Ⅵ)/H₂O₂体系在水溶液中对煤颗粒的快速氧化絮凝效果和该体系在实际焦化废水中对煤颗粒和有机物的协同去除效果及影响因素,以期为进一步研发该类工业废水同步去除有机物和无机物的高效低耗处理技术提供依据。选取颗粒表面Zeta电位值为反映煤颗粒物沉降性能的主要指标,采用单因素试验,考察H₂O₂投加量、Fe(Ⅵ)及H₂O₂反应时间、无机盐等对Fe(Ⅵ)/H₂O₂体系氧化煤颗粒的影响。采集焦化厂生产废水,考察p...     

煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的研究

以煤沥青粉为填充剂,与氯醋/ 聚氨酯预聚体进行常温溶液共混,合成煤沥青粉填充的氯醋/ 聚氨酯复合材料.研究了不同软化点的煤沥青粉、煤沥青粉平均粒径和质量含量对复合材料力学性能、电性能的影响.通过扫描电镜（SEM）、热失重（TG）测试手段,分析了煤沥青粉的微观颗粒形态对氯醋树脂/聚氨酯复合材料的作用机理,讨论了复合材料的热稳定性.结果表明：质量含量为10%~15 %的高温煤沥青粉可明显提高复合材料的力学、电绝缘性能;煤沥青粉粒径愈小,力学性能愈高;在煤沥青粒径为125 μm时,电绝缘性最佳;该复合材料初始分解温度为190 ℃,终止温度约在610 ℃,具有良好的热稳定性;煤沥青粉的加入同时可起到黑色着色剂与光屏蔽作用.     

沥青与焦粉热熔合物替代炼焦煤种的实验研究

沥青与焦粉配合后熔融均化得到挥发分和黏结指数接近焦煤的热熔合物。利用1 kg热解装置,将热熔合物替代炼焦基础煤种进行配合炼焦,考察其对炼焦产品产率及质量的影响。结果表明：以热熔合物分别替代TH焦煤、JINX焦煤、JUX弱黏煤进行炼焦,焦油产率有所提高,焦炭产率和煤气产率均降低;由于热解过程中供氢和受氢存在一定的温度差,粗苯和氨的产率也有所降低;所得焦炭的光学各向同性结构有不同程度的下降,有利于降低焦炭的反应性。     

Sn对AP65镁阳极显微组织和电化学性能的影响

采用熔炼法制备了Mg-6%Al-5%Pb-Sn镁阳极材料。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、浸泡法、恒电流极化法和动电位扫描法分别研究了不同Sn含量对AP65镁阳极显微组织和电化学性能的影响。结果表明: 加Sn后镁阳极显微组织中产生条形Mg₂Sn相, 主要分布于基体晶界, 且Mg₂Sn相含量随着Sn含量增加而增多;Mg-6%Al-5%Pb-2.0%Sn镁阳极析氢速率、失重速率、自腐蚀速率最小, 而腐蚀电位、腐蚀电流密度、工作电位和阳极使用效率最高。随着Sn含量增加, 镁阳极腐蚀微裂坑和腐蚀产物减少, 镁阳极溶解速率降低。     

The effect of modification of matrix on densification efficiency of pitch based carbon composites

Using coal tar pitch as a matrix precursor to prepare carbon materials is widely used by impregnation/carbonization processing technology. Four different grades of coal tar pitch and a natural pitch were characterized in terms of carbon yield, density, viscosity, and fractionation with solvents, as well as by thermal analysis methods. The suitability of these commercially available matrices for densification of 3 dimensional carbon-carbon composites was examined. The theoretical results compared with experimental results. The highest density after impregnation was obtained using one of the coal tar pitches. The predicted results are in reasonable agreement with experiment data. The significance of this research is that a special heat treatment regime was conducted. The effects of modification temperature on the densification efficiency of composites were investigated and then structure and characteristics of the composites were determined by scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM) and X-Ray Diffraction (XRD).     

热重分析仪研究中间相沥青纤维的炭化

采用热重分析方法对不同氧化条件下制备的沥青预氧化纤维的炭化失重过程进行了跟踪研究, 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重质谱联用(TG-MS)、扫描电镜以及纤维强伸仪分析了氧化纤维的官能团和炭化过程形成的气相产物的分布, 以及炭纤维产品的微观结构和力学性能。结果表明:不同氧化条件下制备的预氧化纤维的炭化DTG曲线在起始失重温度、最大失重速率以及碳收率等方面具有明显的差异。随着氧化程度提高和纤维内部交联加深, 失重曲线上的炭化反应向高温推移, 碳收率下降, 得到的碳纤维芯部微晶熔融得以控制, 并且力学性能改善。但氧化过度时碳纤维的力学性能会明显下降。利用TG研究沥青纤维的炭化过程对氧化工艺的制定以及结构、性能预测具有一定的指导意义。     

石墨烯-铜基复合材料的原位合成制备、组织及性能研究

采用旋转化学气相沉积法和真空热压烧结工艺原位制备了综合性能优良的石墨烯-铜基复合材料。利用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和光学显微镜等仪器, 并通过测试材料维氏硬度、导电性和导热性, 分析了复合粉体的结构和形貌以及石墨烯添加对复合材料组织和性能的影响。结果表明, 在旋转化学气相沉积过程中, 通过改变甲烷气体的浓度(由0.17%提高到0.67%), 结合真空热压烧结工艺, 成功制备出石墨烯含量为0.015%和0.026%的铜基复合材料。2种复合材料均接近完全致密(≥99.0%); 铜基体晶粒尺寸由于石墨烯的添加而明显细化:纯铜块体材料的平均晶粒直径约为46.8 μm, 而石墨烯含量为0.015％和0.026%的复合材料的平均晶粒直径分别为22.7和17.9 μm; 复合材料的硬度显著提高, 相比纯铜样品均增长了约30%; 随着石墨烯含量增加, 复合材料导电性和导热性逐渐降低, 但下降幅度较小, 与纯铜样品接近。     

复合型抗氧化剂对预焙阳极材料抗氧化性能的影响

首次提出了在预焙阳极材料用煤沥青输送至熔化槽脱水前直接添加抗氧化剂的方法并制备了新型预焙阳极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)检测和抗氧化性能分析等方法表征了预焙阳极材料的显微结构、氧化度以及添加抗氧化剂前后沥青的微观结构, 并探讨了预焙阳极材料的抗氧化机理。结果表明:添加1%的AlF₃/Li₂CO₃(AlF₃与Li₂CO₃质量比为2∶3)的预焙阳极材料的体积密度达到1.55 g/cm³, 经过900 ℃煅烧后其氧化度值仅为15.7%, 比不添加抗氧化剂的预焙阳极材料的氧化度值降低了10.6%。在沥青炭化成焦过程中, 这种复合型抗氧化剂镶嵌在炭质本体中, 使得沥青焦与石油焦的活性状态趋于一致, 直接降低了沥青焦中不饱和键的活性点数量, 阻挡O₂、CO₂等氧化性气氛与阳极接触面微孔的接触, 从而减少预焙阳极材料的过量消耗。