延长炭化时间对聚酰亚胺前驱体炭化材料的结构和性能的影响

研究聚酰亚胺(PI)薄膜在1 000℃炭化不同时间获得的炭膜的结构与性能,并利用XRD、Raman、TEM等测试手段对其进行表征。结果表明,随着炭化时间的延长,XRD中2θ衍射角先增大后减小,在炭化9 h时达到最大,即最接近单晶石墨的衍射峰26°。ID/IG的变化规律与之一致,随着时间延长先增大后减小。这可能是由于随着时间的延长,炭化程度增加,炭膜中石墨碎晶成分增加,ID/IG增加。继续延长炭化时间,炭膜中石墨碎晶趋向于完整排列,ID/IG减小。炭膜的电导率也相应先增加后减小,在炭化9 h时达到最大。这与XRD和Laman的表征结果一致。     

制备高比表面积煤基活性炭的理论基础

活性炭优异的吸附性能是以其内部所含的很大的孔容和巨大的内表面积为基础的。在活性炭内的各种孔隙中，以微孔对总比表面积值的贡献最大。微孔的实质是活性炭微晶结构中弯曲的和变形的芳环层或带之间的分子尺寸大小的间隙。高微孔容积活性炭的微晶结构是平面化组成成分进行无规则的、取向性低的排列，即难石墨化炭占主要构成。有机物热解形成炭素前驱体的低温炭化过程对炭素材料的微晶结构有决定性影响，炭素前驱体的结构决定了进一步加热处理时的高温型结构。对于原材料中尚无择优取向排列结构的有机物，经液相炭化，一般形成易石墨化的炭素前驱体；而若经固相炭化，则一般形成难石墨化的炭素前驱体。活性炭作为固相热破坏多孔性产物，其基本微晶结构同样在低温炭化过程中基本形成。以煤为原料，制取优质活性炭的根本途径在于：以无择优取向排列结构的煤作为生产活性炭的原料；控制炭化过程，使原料煤经固相炭化，生成各向同性、难石墨化的炭化物。     

X射线衍射法对树脂炭微观结构测试分析

用X射线衍射法对不同条件下制备的酚醛和糠醛树脂炭进行了测试分析.酚醛树脂620 ℃炭化处理后样品开始出现微弱的(100)晶面衍射峰,表明已产生了一些石墨微晶.当炭化温度达1 000 ℃时,(006)和(110)晶面衍射峰也开始出现.但从总的趋势上看,1 000 ℃处理的酚醛树脂炭化产物石墨化程度还较低,仍属于无定形炭范围.620 ℃炭化处理的糠醇炭化样品则出现了明显尖锐的(100)晶面特征衍射峰,同时在衍射角为65°和82°附近,还发现了(110)晶面和(006)晶面产生.在较低温度炭化处理后能同时观察到几种表征石墨化程度的特征衍射峰,表明糠醇树脂是一种较易石墨化的有机高分子材料.     

干式净化法去除电极生产烟气中焦油物质

在炭石墨和含炭组份的材料生产中,许多工序;煅烧、混捏、焙烧、石墨化和浸渍都伴随有含焦油物质的大量工业烟气排放到大气中,其中一部分还具有致癌性。在这些烟气中,焦油物质以气相和气熔胶相二种形态存在。为了净化含气熔胶相焦油物质的烟气,可     

炭—石墨材料的孔结构：—孔结构描述及其对性能的影响

炭-石墨材料的性能决定于其结构,而孔结构是炭-石墨材料结构的重要方面。本文较系统地讨论了炭-石墨材料中的孔结构及孔的分类,同时讨论了用以定量描述炭-石墨材料孔结构特征的参量,包括气孔率、孔径分布、比表面、形状因子及孔表面分维。在此基础上,阐述了炭—石墨材料中气孔对其物理、化学性能产生影响的机理,并在实验的基础上,讨论了炭—石墨材料的力学、热学、电学及化学性能与孔结构参数的相关性。     

添加剂对炭/石墨复合材料性能的影响

以酚醛树脂为黏结剂,石油焦、石墨为原料,分别添加磷酸氢二钠、硼酸、碳化硅,在1 100℃下热处理,制备出炭/石墨复合材料,并考察了其机械性能、微观结构和热性能。研究表明:经过焙烧后,炭/石墨复合材料中的添加剂起到增强颗粒间键合能力,提高炭/石墨复合材料机械强度的作用。同时,硼酸、碳化硅可以在炭/石墨复合材料表面形成抗氧化物质,使其具有更好的抗氧化能力,起始氧化温度提高180℃,终了氧化温度提高了200℃。     

黏结剂用量对炭-石墨材料的影响

在炭-石墨材料制备过程中黏结剂煤沥青用量对材料的各项性能有重要的影响。本文对不同黏结剂煤沥青含量的生坯微观结构,以及炭-石墨材料制备工艺的关键参数进行了研究,为炭-石墨材料的制备提供参考。     

石墨化度的评价

1.前言从结晶程度非常高的高定向石墨到焦炭,再到X射线衍射中呈现非品态的玻璃炭、超微粒子集合体的炭黑,在所有的炭材料中,其结构的基本单位都是由碳原子组成的六角网平面。这些网平面重迭堆积时,因为它们之间的相互作用非常弱,所以并非总是按一定的规则堆积。在理想石墨中,六角网平面(层面)是按照可记为ABAB…或ABCABC…的规则堆积的。相反,经低温处理过的焦炭、玻璃炭等,不但网平面比石墨小,而且网平面间的堆积完全没有规则性,仅仅是平行堆积而已。前者称为石墨结构,后者则称为乱层结构     

炭/炭复合材料石墨化度的XRD表征方法

研究了X射线衍射(XRD)法测定炭/炭复合材料石墨化度的原理和方法.实验结果表明:由于试样中含有不同石墨化度的组分,致使碳石墨的衍射线呈现明显的不对称,用不同方法所确定的峰位得到的石墨化度值差异很大,比较而言,通过拟合定位更接近材料真实情况,考虑了各组元的信息;另外,对C(002)峰进行多重峰分离处理,以各子峰的相对含量作权重,可以很明显地看出试样中不同石墨化度成分所占的比例,最终得到一个较为合理的石墨化度值.     

新型高铁用炭-石墨-铜复合导电滑板的制备

以不同的骨料和适量的石墨润滑组元为原料,使用改质煤沥青作为黏结剂,采用不同工艺制备炭-石墨基材,然后采用高温高压液体浸渗法制备炭-石墨-铜复合滑板材料。考察了不同炭-石墨-铜复合滑板材料的微观结构,并研究比较了复合滑板材料的性能参数。结果表明,以各向同性焦、人造石墨等为原料,采用中细结构配方,经挤压制备炭-石墨基材,再通过高温高压液体浸渗法制备的炭-石墨-铜复合滑板材料具有与进口浸金属滑板相似的结构和性能,达到了标准要求;由不同原料和制备工艺制备的炭-石墨基材具有不同的气孔结构,其中有一定开气孔率,并且孔径分布、大小合适的基材经高温高压浸铜处理获得较好的浸铜效果,形成牢固的网络结构,改善其性能。     

大规格电极石墨化工艺的改进

1.引言炭材料在1400～2000℃内石墨化对热变化和单位时间内的高温变化极其敏感。温度达到1400℃,炭材料只有二维结构有序化。高于1600℃,发生立体结构有序化,晶体平面开始转移,增长。石墨化工艺在2400℃以上完成。温度进一步升高将导致层面间距的减少,晶体区域逐步有序化。在1400～2000℃范围内,炭材料热处理密度降低,导致结构上的变化,排     

多孔炭吸附剂的乙烯-乙烷选择性反转机制

烯烃是重要的化工原料,吸附分离技术可在温和工况下实现烯烃纯化,而吸附剂的烷烃选择性是实现高效化工分离过程的关键。基于分子模拟,提出调节孔道尺寸以控制多孔炭优先吸附乙烯或乙烷的选择性反转机制;控制活化条件,实验制备出不同孔径的多孔炭材料并验证了乙烯-乙烷选择性反转规律。结果表明,多孔炭的石墨化表面优先吸附乙烷;随着孔径尺寸的增大,可出现优先吸附乙烯的孔道区间;若孔径进一步增大,多孔炭可回归到优先吸附乙烷的石墨化表面吸附特征。选择性反转机制适用于不同形状的孔道结构。因此,可利用微孔孔道的限域作用放大多孔炭表面的烷烃选择性,并得到高性能的烷烃选择性吸附剂。     

石墨改性处理对Mg O-C浇注料性能的影响

本文用三种方法对石墨进行了改性处理,并研究了含这些处理石墨的镁炭浇注料的性能和组织结构。结果表明与含未处理石墨的浇注料相比,含处理石墨浇注料的各项性能都有了很大改善。其中含镁炭造粒颗粒的浇注料的强度和致密度相对最好,而以钛盐水解共沉积处理的石墨在浇注料中分布最均匀。     

C／C复合材料石墨化度的研究

用XRD多重分离软件分别对不同热处理温度下C／C复合材料进行衍射分峰处理,得出该材料由三种不同组元构成,即树脂炭、炭纤维和热解炭,并求出各组元的石墨化度值及所占比例,进而得到试样的加权平均石墨化度。用光学显微镜对试样表面进行分析证明了三种组元的存在,讨论了热处理温度与石墨化度的关系。     

溶胶-凝胶法介孔沥青炭微球的制备及电化学性能研究

以水性中间相沥青(AMP)为前驱体,阳离子表面活性剂(CTAB)为结构导向剂,通过控制AMP的凝胶化和自组装过程,采用溶胶-凝胶法来制备介孔沥青炭微球。利用SEM、HRTEM、SAXRD、FT-IR等分析手段,对产物的形貌及结构进行表征,并研究了介孔沥青炭微球的形成机理和电化学性能。结果表明:在制备介孔沥青炭微球的过程中,CTAB与离子化的AMP可通过S+I-静电力作用形成凝胶球,经炭化后得到介孔沥青炭微球。当CTAB/AMP=1.2时(CTAB为2 g),炭化后得到的介孔炭微球之间界面明显,表面光滑,球体粒径为300~500 nm,当增加CTAB胶束在溶液中的浓度时,炭化产物中得到纳米炭棒。所得介孔沥青炭微球C-AMP1.2-800有序度差、石墨化度低,球体为乱层石墨结构,其在50 mV.s-1下的比电容为103.5 F/g。     

不同炭化压力下沥青炭结构特性的研究

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化，在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理；测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率；利用扫描电子显微镜（SEM）观察了所得沥青炭的显微结构；利用XRD检测了不同炭化压力所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度。结果表明：随着炭化压力的增大．沥青炭的体积密度增大而开孔率减小；随着炭化压力的增大沥青炭显微结构有从流线型向镶嵌型和域型转变的趋势：流线型结构沥青炭石墨化度较高；沥青中QI组分也会影响沥青炭的显微结构。     

机械密封用炭石墨材料摩擦磨损性能研究

在立式万能摩擦磨损试验机上采用销-盘摩擦方式对传统炭石墨材料、浸树脂石墨复合材料、浸银石墨复合材料及各向同性热解石墨进行摩擦磨损试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜等对摩擦表面进行观察。研究表明,摩擦表面的润滑膜(摩擦膜、转移膜)的完整程度是决定炭石墨材料摩擦磨损性能的主要因素,炭石墨材料的结构是影响润滑膜形成的关键因素,机械密封的选材应根据使用条件选择相应结构的炭石墨材料。     

催化石墨化与碳黑基电刷的电阻温度系数

众所周知,无定形碳的可石墨化性能强烈地取决于其原有结构,而石墨化程度则主要地依赖其热处理的最高温度,其他因素如逗留时间,原材料的品位等则只有微小的影响。电碳工业的碳素原材料的可石墨化性能顺序为石油焦、沥青焦,无烟煤,炭黑。以炭黑为主的石墨化电刷,即使温度已达到2600℃,其网格对称面距离仍在6.8A以上。这是由于炭黑颗粒中的石墨晶体是极端无秩序排列的,并且存在着较多的氧键,碳氧键极,难破裂,碳原子     

TiC改性炭石墨材料的微观结构与性能研究

研究了在炭石墨材料基料中均匀掺杂TiC陶瓷粉体，经高温烧结、原住合成反应、石墨化，制备了TiC改性炭石墨复合材料。研究了TiC改性炭石墨复合材料的微观结构，分析了TiC掺杂对炭石墨材料力学性能的影响，并从微观角度解释了TiC对炭石墨材料力学性能影响的机理。从研究结果可以看出，TiC掺杂可使炭陶瓷复合材料的抗折强度提高13．4％，抗压强度提高38．1％，气孔率降低16．9％；其机理在于TiC掺杂在炭陶瓷复合材料制备过程中能促进石墨化，使晶体更加完整、细化，有利于力学性能的提高。     

由聚酰亚胺制造高密度玻璃炭

1.前言据报导,某些聚合物薄膜,如聚恶二唑(POD),聚次苯基乙烯撑(PPV)和聚酰亚胺薄膜可以被转化为结晶很好的石墨。已经清楚地知道,聚酰亚胺-H要在2500℃以上的高温下进行石墨化,然而,在低温吋它呈无定形结构。玻璃炭具有高导电性、各向同性结构和不透气性。与其它炭材料相比,玻璃炭有较高的耐腐蚀性,它在电化学和电子领域中有特殊的应用。近来,对玻璃炭薄膜的需求逐渐增加。