煤沥青中不溶组分对中间相炭微球形成的影响

以煤沥青为原料,采用热聚合方法制备中间相炭微球,研究热聚合温度370-385℃、聚合时间2h反应条件下煤沥青中喹啉不溶物、外添加氧化石墨烯对中间相炭微球形成的影响,结果表明:沥青中不溶物组分对中间相炭微球形成具有一定促进作用,在380℃热聚合条件下,能够制备出粒度分布较均匀、粒径为0.5μm-2.0μm的炭微球,而无喹啉不溶物的精制沥青,没有得到球形结构的碳材料。     

中间相炭微球制备高密高强炭/石墨材料的研究现状

为了对中间相炭微球制备高密高强炭／石墨材料的研究现状有所了解，并且对实验和实际生产起到指导作用，本文通过参阅大量中外文献，讨论了不同原料及制备方法制得的中间相炭微球、炭微球的球径、预氧化温度及时间、成型压力及时间、热处理温度及升温速率、保温时间对炭／石墨制品的力学性能及微观结构的影响。并对中间相炭微球制备高密高强炭／石墨材料中存在的问题和研究方向提出了自己的见解。     

成核剂对中间相炭微球性能的影响

以煤液化沥青为原料,炭黑、石油焦、石墨和针状焦为成核剂,在410℃恒温5h条件下,采用热聚合法制备中间相炭微球,并研究四种成核剂在相同热处理条件下得到的中间相炭微球,作为锂离子电池负极材料的性能.结果表明:以炭黑和石墨为成核剂可以制备得到粒度分布均匀、表面形貌较好的中间相炭微球.由电性能测试结果可知,首次可逆容量和首次效率分别为353.9mAh/g与92.9%和346.5mAh/g与92.6%.对比商品化中间相炭微球指标,发现以炭黑和石墨为成核剂制备得到的中间相炭微球,其性能与国内同类产品的性能相近.     

喹啉不溶物类型中间相炭微球结构性能的影响

以中温沥青、针状焦副产中温沥青和精制沥青为原料,热缩聚法制备中间相炭微球(MCMB)。通过对比喹啉不溶物(QI)和中间相的显微结构,研究QI类型对MCMB形成过程的影响。结果表明不同的沥青由于QI类型不同,中间相的形成过程存在差异,并影响MCMB的粒径、收率和性能。     

微波加热化学活化法制备高比表面活性炭

以中间相炭微球为原料,KOH为活化剂,采用微波加热化学活化法在不同条件下制备出高比表面积活性炭,考察了活化前后中间相炭微球的结构变化与不同活化条件对炭微球性能的影响.研究表明:活化后中间相炭微球的石墨微晶结构被破坏,所制得的活性炭是无定形组织.活性炭比表面积和孔容随着KOH/MCMB的增大先增大后减小.KOH/MCMB较小时,比表面积和孔容随活化时间的延长达到最大值后不再发生变化,在KOH/MCMB较大时,比表面积和孔容随活化时间的延长先增大后减小.     

热处理温度对锂离子电池用中间相炭微球结构及性能的影响

中间相炭微球作为一种重要的锂离子电池的负极材料,其结构直接关系到锂离子电池的充放电性能。以沥青为原料在惰性环境下,进行热缩聚反应,制备出中间相炭微球。采用XRD手段分别对炭化样品的和石墨化样品（热处理温度不同的炭微球）进行结构分析,又通过恒电流仪对他们的充放电性能进行了测试和结果比较。探讨了热处理温度对中间相炭微球结构及其性能的影响。     

热缩聚工艺条件对中间相炭微球形成的影响

以中温煤沥青为原料采用常压热缩聚工艺制备中间相炭微球。考察了不同聚合条件对中间相炭微球收率及形态的影响,从而找出制备中间相炭微球的最佳工艺路线。     

煤焦油中吡啶不溶物及聚合条件对中间相炭微球收率,球径及其分布的影响

研究了煤焦油聚合制备中间相炭微球过程中，原料中PI的含量及聚合条件对中间相炭微球的球径及球径分布的影响。发现中间相炭微球的球径，随原料中PI的含量增加而减少，球径分布变窄，随聚合时间的延长，所产生的中间相炭微球球径增大，球径分布变宽。通过控制原料中一次PI的含量及聚合条件，获得较窄粒径分布的中间相沥青炭微球。     

热缩聚工艺条件对中间相碳微球形成的影响

以中温煤沥青为原料采用常压热缩聚工艺制备中间相炭微球。考究了不同聚合条件对中间相碳微球收率及形态的影响，从而找出制备中间相碳微的最佳工艺中每。     

中间相炭微球的活化与成孔过程的研究

以沥青中间相炭微球为原料，采用KOH作活化剂制备高比表面积活性炭。考察了碱炭比、活化温度和保温时间等工艺因素对活性炭结构与碘吸附性能的影响。研究表明：活性炭的比表面积、总孔容与碘吸附性能随碱炭比、活化温度和保温时间的变化均呈先增大后减小的趋势，孔径分布随碱炭比的增大、活化温度的提高和保温时间的延长向孔径增大的方向位移。由于具有独特的层状结构，中间相炭微球在KOH活化成孔过程中表现出明显的各向异性，与垂直层面方向上相比，孔隙更容易在平行层面方向上形成和生长。     

酚醛树脂改性煤焦油沥青中制得的中间相球体的结构特征

Mesocarbon microbeads （MCMB） were prepared from coal tar pitch modified by phenolic resin and from the same pitch modified by phenolic resin and hexamethylenetetramine at 440℃ for lh. By investigating the morphology of mesophase spheres and the structure of the MCMB carbonized at 1000℃ for lh using scanning electron microscope （SEM） and XRD, it was found that phenolic resin accelerated the formation and coalescence of mesophase spheres. Some of the obtained MCMB were hi- or tri-spheres with the distorted microtextural carbon layers. Hexamethylenetetramine in the pitch modified by phenolic resin accelerated the condensation of phenolic resin and consequently expedited the combination of mesophase spheres, which was proved by the formation of some tetra-spheres. Owing to the cross-linkage of the additives, MCMB with complex structure were obtained.     

煤系针状焦原料预处理技术进展

针状焦是生产超高功率石墨电极的新型材料。据针状焦成焦机理,煤焦油和煤焦油沥青作为针状焦生产原料时必须进行预处理将其中的喹啉不溶物等杂质除去。煤系针状焦原料的预处理方法主要包括溶剂法、过滤法、离心分离法、加氢法、改质法及溶剂-加氢法。上述方法均可将煤焦油和煤焦油沥青中的喹啉不溶物降至满足针状焦生产的要求,其中溶剂法中的溶剂-沉降法现已得到工业化应用。     

热聚合改质过程中煤沥青组分转变规律的研究

在 2 0 L热聚合反应釜中 ,研究了中温煤沥青热聚合改质过程中各种沥青组分随热聚合温度和热聚合时间的转变规律 .结果表明 ,在煤沥青热解缩聚期间煤沥青的甲苯不溶物和次生喹啉不溶物组分生成转变具有一定的规律性 ,并指出了其对煤沥青生产的指导意义 .     

提高喹啉不溶物测定的准确性

喹啉不溶物（QI）是沥青的重要质量指标,针状焦用精制沥青要求QI〈0．1％,而现有国标GBIT2293—2008允许误差〈0．8％,显然不适合针状焦。在精制沥青分析过程中,根据化合物的溶解度,用水溶液替代丙酮溶液,使QI测定结果更准确。     

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.     

高沸点组分对缩聚沥青性质的影响

热敏性组分在沥青的缩聚反应中使反应不易控制,易生成喹啉不溶物(QI),对中间相的形成和发展极为不利。通过考察高沸点组分对沥青缩聚反应过程的影响,证实了热敏性组分在高沸点混合物中含量相对较多,对缩聚沥青的性质有很大影响,并对缩聚沥青中间相热转化的过程进行了预测。     

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。     

共混沥青制备中间相炭微球的研究

在一种普通煤焦油沥青中,加入几乎不含喹啉不溶物(QI)的一种新型沥青,作为共混沥青。利用普通煤焦油沥青和共混沥青,分别经分离制备得到炭微球。利用反射偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪等表征手段进行分析,发现用共混沥青制备得到的中间相炭微球(MCMBs)为复杂的未定义结构,球形度好,表面较光滑,整体粒径分布更加均一。     

磁场作用下有序针状焦的制备

在不同磁场强度下,煤焦油沥青经热聚合、高温煅烧制得了有序度较高的针状焦。研究了磁场对针状焦制备的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)分析方法表征了针状焦在磁场作用下的结构特征。结果表明:磁场对针状焦制备的影响是正向的,磁场能有效提高针状焦的有序度,改善其纤维组织形貌,并且随着磁场强度的增加,针状焦有序性呈递增趋势。     

添加石墨对中间相炭微球制备的影响

以煤焦油沥青为原料，天然鳞片石墨为添加剂，采用聚合法制备中间相炭微球。研究了天然鳞片石墨添加量对中间相炭微球形成及生长的影响，发现在相同热处理条件下，添加石墨有使微球直径减小、分布均匀的趋势。添加一定量的石墨使中问相炭微球的收率增加。