高定向热解石墨的研制

一、引言自五十年代以来,人们发现大块热解石墨具有接近理论密度和高度各向异性,若选择最佳沉积态热解石墨,经过适当的热处理,即可转变为近理想石墨,而应力热处理热解石墨是获得大块高定向的近理想石墨的有效途径。由此制取的石墨,通称为高定向热解石墨(Highiy oriented pyrolytic GraPhite,以下简写为HoPG)。     

热解温度对氧化石墨的结构与导电性能的影响

通过元素分析、X射线衍射分析、Fourier变换红外光谱仪和粉末电阻率测定探讨了不同热解温度处理的热解氧化石墨的化学组成、晶体结构和电导率随热解温度的变化规律.结果表明:氧化石墨的热解过程可分为3个阶段:第Ⅰ阶段即热解温度低于180 ℃时,热解氧化石墨仍维持着氧化石墨的层状有序结构,但层间距迅速减小,电导率逐渐增加;第Ⅱ阶段即热解温度在180～500℃之间时,热解氧化石墨的晶体结构由氧化石墨态经由过渡态逐渐向类石墨态转变,当热解温度为500℃时完全转化为类石墨态,电导率达到最大值;第Ⅲ阶段即热解温度在500～1 000℃之间时,热解氧化石墨的晶体结构为类石墨态,相比原石墨存在明显的晶粒细化现象,电导率也随着热解温度的上升而逐渐降低.     

浅析热解墨的制造与应用

对热解石墨的制造与应用进行了探讨，综述了制取热石墨的最佳方法，特性及应用领域。     

碳素表征和术语国际委员会“首次颁布30项定义提案”(续)

21.多晶石墨多晶石墨是具有一定大小的和清晰的结晶区域的石墨材料,而不管它们晶体结构的完整性和择优定向性如何(参见石墨材料,清晰结晶区域)。注:术语多晶石墨通用于多颗粒石墨,定义是相一致的,但是这并不确切,因为多颗粒石墨的所有颗粒本身是多晶的,多晶石墨可能呈无规则的定向、程度不同的择优定向或如在某些热解石墨中那样呈高度定向的结构(高定向热解石墨)。但是,在典型的多晶结构和高定向热解石墨(HOPG)的“单晶状”结构之间没有明显的过渡[参     

高定向热解石墨的两相石墨化现象

高定向热解石墨中存在石墨相与部分石墨化碳相两相,本文对两相的基本特性和两相产生的机制进行了探讨,提出改变热解石墨的沉积参数,可以减少高定向热解石墨中两相的产生。     

聚乙烯在等离子体射流水平床内的热解特性

为了强化等离子体射流与有机固体废弃物的混合接触和反应特性,提出了一种有别于常规下行床结构的水平床,并以有机固体废弃物中的聚乙烯(PE)为热解对象,研究了直流电弧氮等离子体射流水平床内PE的热解特性,考察了PE进料速率对热解产物的分布影响,并比较了不同反应器结构参数下的PE热解气体产物中氢气浓度.结果表明,PE热解产物中以氢气和纳米炭黑为主,有少量的低碳烃.进料速率对热解气体主产物氢气浓度的影响最大,而对低碳烃浓度影响甚小.作为水平床中连接等离子体射流与反应腔的中间石墨接头的出进口直径比越大,越有利于PE穿越等离子体射流的湍流边界进入射流的高温区域,更好地热解制氢.水平床反应腔内的保温石墨管的长度对水平床出口氢气浓度影响不大,PE热解反应在水平床的石墨接头内已迅速完成.     

热解石墨材料的载流磨损性能研究

采用交流串激式高速微电机对热解石墨材料进行载流磨损性能测试,重点研究在持续电弧作用下热解石墨材料的载流磨损特性;采用偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜研究热解石墨材料磨损面的微结构变化。研究表明:电弧侵蚀是影响热解石墨材料的微结构变化的主要因素。在额定电压110V,热解石墨材料的载流磨损率最大,达6.2×10~(-6)mm~3·m~(-1)·N~(-1),摩擦副间的电火花高度最大,火花等级为2级;在加载电压为100V时,热解石墨材料的栽流磨损率相对最低,为0.9×10~(-6)mm~3·m~(-1)·N~(-1),且摩擦副间的电火花等级约为11/4级。研究还发现,载流磨损后热解石墨材料的磨损面上出现了明显氧化现象和电侵蚀痕迹,沿滑行方向存在大量杂乱分布的电弧侵蚀坑和表面开孔。热解石墨材料/铜合金的载流磨损机理主要是电侵蚀、氧化磨损以及不同程度的剥层磨损的交互作用。     

煤油共炼残渣与榆林煤共热解特性及半焦性质

以煤油共炼残渣与榆林煤为原料,基于热重分析仪和格金干馏仪,开展共炼残渣与煤共热解过程的协同效应及半焦性质研究。实验结果表明：共炼残渣添加比例为0～40%时,煤与共炼残渣之间具有正的协同效应;添加量为20%时,焦油产率高出理论值6.2%,是煤单独热解焦油产率的139.7%,半焦产物为A型且黏结性增加;半焦性质分析结果显示,共炼残渣能够提高半焦在CO₂气化过程中的最大失重速率,有利于气化反应的进行,但会使半焦的燃烧性能变差且在添加量高于20%的情况下更为明显。     

热解条件对煤焦气化活性影响的研究进展

简述了原煤性质与温度、压力和热解气氛等热解条件对煤焦结构和气化反应活性的影响;参考该领域的国内外研究成果,分析了热解条件影响煤焦气化反应活性的机理.由于实验设备和研究方法的差异,对温度和压力等热解条件对煤焦气化反应活性影响的评价不尽相同,但总体来讲,热解终温越高、停留时间越长、升温速率越快、热解压力越大,煤焦的气化反应活性越低;热解过程中,原煤性质的差异也会影响煤焦的结构和气化反应活性.煤焦的石墨化应该是导致煤焦气化反应活性下降的主要原因,因此,热解条件的改变,特别是温度和压力的改变对煤焦石墨化进程的影响值得进一步研究.     

热解石墨的形貌结构及缺陷

通过扫描电子显微镜观察了热解石墨的表面和断面形貌及显微组织结构，分析了热解石墨中各种缺陷形成的原因，探讨了沉积工艺参数对热解石墨显微组织结构的影响。     

热解石墨栅极

本文论述了电子管用热解石墨栅极毛坯的制备条件同性能的关系,以及对加工性能的影响。同时指出,由于毛坯需要加工和打网才能成栅,所以要求选择合适的工艺参数,使制得的毛坯残余应力小、不分层、无明显瘤子、加工和打网性能良好。其中以沉积温度,炉内压力和气体流量对热解石墨的结构和性能影响较大,而温度的影响尤为显著。 在我们的条件下,沉积温度1700～1800℃,适当的炉压和气体流量,制取了数批栅极毛坯。经机加工和喷砂打网,试制成数套栅极(Fu—101型四极管),装管后进行了热放射、静态和动态、例行、寿命等项试验。所得结果表明:热解石墨栅极的热放射较小,在相同的负载下,仅是喷锆钼栅极的1/50左右。其他试验均取得满意结果。其使用寿命已超过钼栅极规定的极限,已达4000～5000小时,高者已达10.000小时。因此,我们认为热解石墨栅极的采用对于缩小电子管体积,提高发射管的可靠性,延长使用寿命,特别是对于发展大功率大型发射管和超高频电子管具有重要的实际意义。     

浅析热解石墨的制造与应用

对热解石墨的制造与应用进行了探讨，综述了制取热解石墨的最佳方法，特性及应用领域。     

涂钨热解石墨管——石墨炉原子吸收法测定痕量银

选择涂钨热解石墨管测银,按照最佳试验应用涂钨热解石墨管——石墨炉原子吸收法测定银,样品用HNO3进行溶解,进行测定。分析结果证实,用涂钨处理的石墨管提高了方法的灵敏度和精度。     

煤与废轮胎共热解行为及热解焦炭微晶结构研究

为探究在配煤方案中添加废轮胎对煤热解过程以及焦炭质量的影响,使用大容量热失重装置研究较大质量(4 g)样品的热解行为。考察了煤与废轮胎共热解行为,揭示煤与废轮胎在热解过程中协同效应,反映热解动力学参数的变化规律以及热解焦炭微晶结构的特征变化,为废轮胎用于配煤炼焦提供初步的指导作用。结果表明：在460℃～570℃之间,废轮胎与煤混合物的实验失重w_exp大于理论计算值w_cal,存在着明显的协同效应;动力学分析表明废轮胎有着比煤低的活化能,热解焦炭的活化能随着废轮胎混合比例增多而减小;XRD研究表明添加废轮胎热解焦炭的d_002,a,L_{c, a}和L_{c, a}/d_002.a都比煤热解焦炭的相应参数小,随着废轮胎的配比增加,热解焦炭样品X_P(无定形衍射峰峰面积占石墨化峰峰面积与无定形衍射峰峰面积之和的比值)明显减小,X_G(石墨化峰峰面积占无定形衍射峰峰面积与石墨化峰峰面积之和的比值)增大;通过Raman光谱分析,表明样品的I<...     

4种炭素材料的抗氧化性研究

采用SEM、Raman光谱和TG-Dsc等手段研究了纳米碳管、天然石墨、酚醛树脂热解炭、炭黑改性酚醛树脂热解炭的抗氧化性.研究表明,这4种炭素材料的抗氧化性由强到弱的顺序为天然石墨、纳米碳管、炭黑改性酚醛树脂热解炭、酚醛树脂热解炭.     

热解碳结构的电化学刻蚀显示法

一、前言 碳素材料的微观结构比较复杂,从无定形碳到完整的石墨,其晶体结构完整性的发展几乎是连续的变化。由气体碳氢化合物经热解而沉积的热解碳或热解石墨的结构因采取的沉积工艺和工艺参数不同,其结构完整性的发展亦有类似的情况。众所周知,热解碳和石墨的性能与其结构有密切的关系。但仅按照金相技术对沉积体进行抛     

煤在氢氩等离子体中热解固相产物的XRD分析

对煤在氢氩等离子体中热解固相产物进行了 XRD表征 ,采用了几种不同的方法对固相产物中类石墨结构的微晶参数、碳原子间距分布等进行了计算分析 ,并和石油液化气在同条件下所形成的热解固相产物的分析结果进行了对比 .通过系统的分析和比较 ,探讨了固相产物的形成机理 ,进一步讨论了煤在热等离子体中的热解过程     

石墨炉原子吸收法测定重质油中钒含量

对普通石墨管、热解涂层石墨管和L’vov平台中钒吸收信号和灰化曲线进行了比较,选择热解涂层石墨管,不加基体改进剂,测定原料油中钒含量,方法的特征质量为20.67pg/0.0044A。     

石墨碎对石墨制品压型性能的影响

在炭石墨制品的配料中添加石墨碎在苏联和其它国家的生产实践中广泛采用,是人所共知的事实。但是,添加石墨碎的作用机理以及对原材料的影响却缺乏报导。本文作者研究了石墨碎的细度及添加量,对焦炭、沥青混合料,在压型和焙烧中的行为以及对石墨接头最终性能的影响。试验采用热解与热裂焦炭按1:1的配比和添加用这种焦炭制取的石墨碎作为焦炭沥青混合料的骨料,采用软化点为67.5℃的煤沥青作粘结剂。全部试验方案所使用的配料粒度组成接近于直径为300毫米的接头毛坯用的工业配方。添加石墨碎时相应地减少了配方中该粒级     

碱金属及灰分对煤焦碳微晶结构及气化反应特性的影响

通过对原煤、酸洗原煤、酸洗后负载NaOH的原煤在750~1050℃热解制得焦样,用X射线衍射技术考察了热解温度、NaOH负载量以及灰分对热解过程中煤焦微晶结构变化的影响,并运用高温高压热天平(PTGA)考察了热解后煤焦的气化反应活性。结果表明碱金属及灰分的存在可以明显减小煤焦的微晶结构参数的变化(堆垛高度Lc、微晶尺寸La、及晶层间距d002),阻碍煤焦的石墨化进程,提高煤焦的气化反应性。随着热解温度的升高,堆垛高度Lc增大显著,而微晶尺寸La和晶层间距d002变化较小。煤焦的气化反应性k0和煤焦微晶结构参数Lc、d002存在如下关系:lnk0=a(Lc/d002)+b;研究还表明用氧化还原循环机理来描述碱金属的催化作用机理是不恰当的,但碱金属Na的存在可以明显降低煤焦的石墨化程度,提高煤的活性,对煤焦的气化起到部分催化作用。