机械振动对改性煤沥青制备针状焦结构影响的研究

以三乙酸甘油酯为改性剂改性的中温煤沥青在炭化过程中引入机械振动作用。通过热重分析仪、傅立叶红外光谱仪和核磁共振仪对改性煤沥青化学结构和热行为进行了分析。采用偏光显微分析仪、XRD和SEM比较了机械振动作用对改性煤沥青成焦结构的影响。改性后热稳定性增加、残炭率增高,芳香氢比例减少、聚合度增大。改性再加机械振动作用后的煤沥青在炭化过程中,针状结构有序性提高,晶面间距(d_(002))变小,芳环晶间有序度(Lc)增大,石墨化度增加。机械振动能够促进中间相微球的融并产生纤维线性结构。进一步煅烧后其针状结构非常清晰、有序。煤沥青改性和机械振动的综合作用可以制备更高性能的针状焦。     

石油沥青对煤焦油沥青焦结构和电性能的影响

为了研究石油沥青(PP)作为煤沥青添加剂对沥青焦结构及导电性能的影响,将精制煤沥青(RCTP)与PP混合共炭化,同时在机械搅拌的作用下制焦,并对共炭化过程中PP和机械作用产生的影响机理进行了探讨和分析.采用偏光显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪、比表面分析仪对所制半焦的结构进行了分析,利用电化学石英晶体微天平及电阻率仪对所制针状焦的性能进行了考察.结果表明:当PP质量分数为10%、搅拌速率为100 r/min、以间歇搅拌方式所制针状焦,其纤维组织占比达到了67.9%,电阻率降为676Ω·mm~2/m,即PP和机械搅拌二者联合作用存在下可显著增加中间相各向异性组织和纤维组织的含量,有利于改善半焦结构,使其结构更加趋于有序,所得针状焦电阻率也得到明显降低.     

煤沥青原料中QI含量对中间相有序生长的影响

试验是以2种含不同QI的煤沥青为原料,采用变径反应管进行热转化反应制备有序性中间相的研究.试验采用偏光显微镜和扫描电镜(SEM)观察了原料各反应阶段的微观结构,考察了QI对热转化过程中中间相有序生长的影响,分析了热转化过程中软化点及族组分的变化.结果表明:少量的喹啉不溶物含量不会阻碍中间相有序的发展.高QI(2.03%)原料易生成镶嵌结构的中间相体,高温处理后样品呈轴状、短纤维、层片松散的石墨化焦结构;含低QI(0.11%)的原料能生成较好的、大区域的中间相体,域结构的中间相体在外力导向和内部裂解气流的作用下容易生成有序的半焦,高温处理后呈大区域、片层紧密、有序性强的细纤维焦结构.同时研究发现,在热转化过程中可通过测定软化点(SP)和TI含量来确定中间相转化程度.软化点约低于250℃、TI为75%左右时为初始中间相区域体形成阶段、半焦生成的前期.     

不同组分煤沥青中间相形成过程及炭结构分析

采用热台偏光显微镜对2种组分不同的煤沥青升温至550℃的中间相的形成过程进行观察.结果表明:2种煤沥青中间相的形成过程存在差别,原生喹啉不溶物(PQI)对中间相的形成有明显的影响.PQI控制着中间相小球的成核,而且控制着中间相小球的融并.高PQI煤沥青中间相的形成有成核、长大、融并的过程,到550℃左右时复球解体形成域型结构和镶嵌型结构并存的沥青炭.低PQI煤沥青在升温初期没有发现中间相小球,随着温度的升高,在熔融沥青边缘处迅速出现沟槽状结构,并迅速扩展至整个平面,形成流线型沥青炭结构.     

二乙烯基苯改性煤沥青的热行为研究

以中温煤沥青为单体,二乙烯基苯为交联剂,在对甲苯磺酸（PTS）的催化作用下对煤沥青进行改性。采用差示扫描量热法（DSC）和热重－差热分析（TG－DTA）对改性前后的煤沥青进行热行为分析。研究表明,经过改性后煤沥青结晶组分的存在形式、数量以及相转变方式发生很大变化;改性后煤沥青的表观活化能降低、反应活性变大;改性后煤沥青的热分散起始温度显著提高、失重率明显降低。因此,经过改性的煤沥青可作为炭材料优良的基体前驱体。     

添加剂对煤沥青的改性作用及沥青焦性能的影响

通过考察添加剂加入量与煤沥青的甲苯不溶物含量、软化点、析焦量以及所得沥焦的抗氧化性和石墨化活性的关系,探讨了添加剂对煤沥青的改性作用及其对沥青焦性能的影响。实验结果表明：在煤沥青中加入适当的添加剂可提高煤沥青的甲苯不溶物含量和析焦量,加入添加剂的煤沥青炭化后所得沥青焦的抗氧化性和石墨化活性均得到显著提高,但氧化残余物含量有所上升。该沥青焦经2300℃高温石墨化处理后仍表现出优良的抗氧化性。     

炭化压力对石墨化沥青焦微观结构的影响

以高温煤沥青为原料,分别在30MPa和60MPa炭化压力下制备了石墨化沥青焦,研究了两种炭化压力下制备的石墨化沥青焦的微观结构.结果表明：30MPa所制备试样的流线/流域型组织占优,60MPa制备试样的流域型和镶嵌型组织占优.流线型和流域型结构是易石墨化结构,镶嵌型结构是难石墨化结构.炭化压力对沥青焦微观结构的影响主要是通过影响中间相的成核、生长和融并来实现的,30MPa炭化压力下,中间相小球融并完全,因而形成各向异性流线型结构;60MPa炭化压力下,中间相小球融并受阻,从而形成镶嵌型结构.TEM和SAED分析表明：30MPa制备的石墨化沥青焦以高度取向的流线型组织为主,在片层边缘及片层之间存在各向同性组织;60MPa制备的石墨化沥青焦为多种微观组织并存,分布不均匀,除各向同性组织外,沥青焦微观组织选区电子衍射图谱的（002）环不同程度呈点状分布.以上现象说明30MPa制备的石墨化沥青焦微观组织的均匀性和取向性都要好于60MPa制备的石墨化沥青焦.     

凝胶渗透色谱法研究石油沥青聚合动力学

引言各种沥青热转化为中间相和焦碳包含着聚合反应。中间相在碳化过程中的重要性已引起极大的重视,然而,沥青聚合作用的动力学研究却十分有限,已完成的少量动力学研究,均以测定沥青的溶介度、碳氢比和游离基含量等的变化为依据。此外,沥青含有大     

第四届巴登—巴登国际碳会议论文题录

大会发言 微孔碳的吸附和结构 B .MCEnaney—1 从石油和煤衍生物生产焦炭的工业方法 J .W.Stadelhofer—5 基体的微结构及其对碳一碳复合材料热机械性 能的影响 R .A .Me yer—6一碳的物理性质及表征 A .Marehand—9 未来市场中的碳和石墨 0 .Vohler—11 沥青和中间相 沥青研究中量子化学和图论概念 登召开 M,Zander—14 热分析表征沥青 B .CharPey—17 粘结沥青的碳化及哇琳不溶物的作用 D .A .Broughton—20 估计二次哇琳不溶物的浓度 G .R.Romova亡ek—22 煤焦油沥青形成的中间相沥青的流变性能 1 .Wiecek—25 由针入度行为和…     

改性石油沥青和煤沥青共炭化对焦形成的影响（英文）

研究了不同比例溴化石油沥青(Brominated petroleum pitch, BPP)和精制煤沥青(Refined coal tar pitch, RCTP)在苯甲酰氯存在下得到的沥青(Synthetic pitch, SP)性质以及共炭化对焦结构有序性产生的影响。利用红外光谱仪、氢核磁共振仪、热重仪和黏度仪对SP性质和炭化行为进行分析表征。所得半焦和焦的光学组织分别通过偏光显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行了观察。结果表明,由10 wt%溴化BPP(6 h)得到的沥青(Typical synthesized pitch,TP)炭化产率可达50.1 wt%;与未溴化石油沥青相比,BPP与RCTP共炭化产生的半焦,其有序性得到了提高,晶格参数d_(002)和L_c得到改善。说明石油沥青中溴的引入增加了同RCTP的反应活性,有利于改善焦的结构。     

煤沥青中间相的研究进展

煤沥青在炭化过程中会出现各向异性的中间相,主要论述了国内外关于煤沥青中间相研究的现状与进展.描述了煤沥青中间相的形成机理和形成条件,阐述了煤沥青中间相转化的热力学和动力学模型的发展动态,总结了中间相的分离与表征技术,并探讨了煤沥青的化学组成、热处理条件和添加剂对煤沥青中间相形成和结构的影响,最后提出未来可能发展的方向.     

沥青碳化化学

沥青转化为炭是一复杂过程,它包括许多沥青组分中众多的物理和化学变化。对单一的芳烃化合物和沥青的研究表明,通过侧链和氢的脱除进行的聚合是主要的化学反应。分子重排也是很主要的反应。通过聚合以及低分子量挥发物的排出,分子量不断增加导致沥青转变为中间相、焦,最终成为炭。在聚合和重排过程中形成稳定的自由基,将这些方面加以综述,发展了沥青炭化的一般机理。沥青是多核芳烃和杂环化合物的复杂混合物。按来源不同,可能芳香度很高,也可能有许多侧链。工业沥青是由热处理煤和石     

高温煤沥青中间相热转化行为

沥青的组成结构直接决定其中间相形成和热转化行为。本文对3种高温煤沥青的组成和分子结构对中间相热转化的影响进行了研究。利用傅里叶红外光谱仪与X-射线衍射分析仪对煤沥青的分子结构进行分析,并采用带有热台的偏光显微镜原位观察煤沥青的中间相热转化行为。通过原位观察发现,不同高温煤沥青在相同条件下的中间相热转化行为并不完全相同,与其内部组成和结构相关。喹啉不溶物含量较高的煤沥青基炭微球成核速率显著高于生长速率,而芳香度较高的分子片层利于炭微球的生长与融并,从而形成体形中间相。     

沥青原料对沥青基碳纤维结构与性能的影响

以中间相茶沥青(AR树脂)和各向同性煤沥青(ICP)为原料,系统研究了沥青原料性质与由其制备的碳纤维结构、性能之间的关系.研究表明,AR树脂中的一维有序中间相结构在纺丝中被拉伸,形成不同中间相间的界面,成为应力集中区,在后续碳化过程因应力释放导致纤维开裂而损害其力学性能;而ICP沥青基本为无定形相结构,在纺丝过程中无明...     

新型沥青基高比表面积活性炭的制备及性能

以松香改性煤沥青热处理产物为原料,通过KOH活化法制备高比表面积活性炭。采用偏光显微镜和XRD对松香改性煤沥青热处理产物进行表征,采用氮物理吸附仪对所制备活性炭的孔结构参数进行分析,并对其吸附性能进行研究。研究表明:松香改性煤沥青热处理产物不仅含有大量的中间相炭微球而且具有更高的结构有序度。另外,这种热处理产物在活化过程中能产生更多的孔隙结构。当松香添加量为煤沥青的5%(wt,质量分数)时,所制备的活性炭具有最高的比表面积、中孔含量和最佳的吸附性能。     

电场对改性煤沥青中间相形成的影响

在氮气保护和高压电场作用下,以中温煤沥青为原料,采用带程序升温的管式炉进行热转化实验,制备出煤沥青中间相。采用偏光显微镜、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和热重分析仪(TG)等测试手段对其形貌和结构进行了分析表征。研究了原料改性和电场对煤沥青中间相形成的影响。研究结果表明,原料改性对中间相的形成有促进作用。电场强度控制在20kV/m,在420℃开始引入电场,有利于生成具有各向异性的中间相组织。     

元素分析法对改性碳沥青的研究

为研究改性碳沥青在改性过程中的结构变化信息，采用Vario EL Ⅲ型元素分析仪分析改性碳沥青原料及试验后样品的C、H、S元素含量，并计算C／H、芳香度。结果表明试验后改性碳沥青的C／H、芳香度随着软化煤沥青比例增加而快速增加，推断混合沥青在改性过程中可能发生了缩环反应。     

炭/炭复合材料用煤沥青的改性及性能研究

以对甲基苯甲醛(4-methyl benzaldehyde,简称4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的作用下对煤沥青进行了改性研究.采用傅立叶红外光谱和核磁共振氢谱对煤沥青改性机理进行分析;采用扫描电镜观察改性煤沥青的形貌;采用热解重量分析仪分析改性沥青的热行为.实验结果表明,对甲基苯甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应,改性后煤沥青出现纤维结构,改性沥青的耐热性优良,残炭率大大提高.因此,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体.     

对甲基苯甲醛-煤沥青COPNA树脂的合成及性能

以煤沥青为单体、对甲基苯甲醛(PM B)为交联剂,在对甲苯磺酸的催化作用下合成缩合多核芳烃(COPNA)树脂。采用FT-IR和1H-NM R研究其反应机理;采用SEM分析不同时间该COPNA树脂的形貌;采用TG-DSC研究该COPNA树脂的热行为。研究表明,煤沥青能与PM B合成COPNA树脂,其反应机理为酸催化下的阳离子型缩聚反应;COPNA树脂的合成中出现很多微纤,随交联聚合程度的加深,微纤相互缠结并融合;COPNA树脂具有很好的耐热性和较高的炭收率。     

煤沥青/改性高岭土复合材料的制备及性能探究

利用二甲基亚砜(DMSO)改性高岭土,采用熔融插层的方法制备了煤沥青/改性高岭土复合材料,通过X射线衍射仪、扫描电镜等分析方法研究了材料的显微结构以及分散性,并探究了高岭土对煤沥青的软化点、针入度及延度性能变化的影响。结果表明:高岭土片层被煤沥青分子撑开,形成一种剥离型结构;其在煤沥青基体中有良好的分散性,它的粒径最可几分布为1~3μm。改性高岭土用量为5.0%时,制得的煤沥青/改性高岭土复合材料的高温性能和抗老化性能得到提高,软化点为55.2℃,针入度为29.4mm,延度(15℃)为116.1cm。