复合碱金属盐溶液浸渍炭阳极抗氧化性能研究

按一定比例配制6种不同的复合碱金属盐浸渍剂溶液,对炭阳极基体进行浸渍,探讨其抗氧化性能。测试了不同浸渍剂浸渍的炭阳极试样及未经浸渍的原试样的氧化度和热性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其组织形貌进行了分析。结果表明:以试剂A为溶剂配制的浸渍剂溶液能够起到很好的抗氧化作用,其中以试剂A、2号Na盐和助剂B组合的浸渍剂效果最好,该浸渍剂浸渍过的炭阳极试样灼烧至800℃氧化度仅为19.7%,失重率也比原试样降低了68%。以硼酸为溶剂配制的复合碱金属盐浸渍剂反而会加剧炭阳极基体的氧化反应速率。试剂A为溶剂配制的复合碱金属盐浸渍剂在炭颗粒表面和空隙间均匀分布,不仅能够延缓氧化反应速度,而且还能提高炭阳极材料剧烈氧化的初始温度。     

复配阻垢剂对硫酸钡阻垢效果实验

采用钡离子络合滴定法,展开了不同类型的硫酸钡垢阻垢剂复配实验研究。阻垢剂DTPMPA和TM-5A按2∶1复配时,阻垢率为88. 4%;阻垢剂DTPMPA、TPA与TM-5A按3∶1∶1复配时,阻垢率为90. 31%。在上述两种复配比例下,考察了阻垢剂浓度、温度、矿化度、p H值4种因素对硫酸钡垢阻垢效果的影响。结果表明,两种复配阻垢剂的阻垢率曲线变化整体趋势相似:随复配阻垢剂浓度的增加阻垢率先增大再缓慢减小;随温度的增加阻垢率先增大再减小,75℃时阻垢效果最佳;随矿化度增加阻垢率先增大再小幅度减小;随p H值增加阻垢率先增大再减小,p H=7. 5时阻垢效果最佳。DTPMP、TPA与TM-5A按3∶1∶1复配时,阻垢率曲线起伏变化较大,复配阻垢剂稳定性较差; DTPMPA与TM-5A按2∶1复配时,各因素作用下阻垢效果均较为稳定,阻垢率达到88. 4%。     

两种沥青炭微观结构和性能的对比研究

将高温煤沥青和浸溃荆沥青在92MPa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、比表面积（SBET）；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X射线衍射方法（XRD）检测了所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度；测试了所得沥青炭的氧化性能；测试了沥青炭试样的比热容、导热系数、热扩散率和线膨胀系数。结果表明：在92MPa下，两种沥青炭有着相近的密度和开孔率；浸渍剂沥青炭的SBEt高于高温煤沥青炭；浸渍荆沥青炭为流线型结构，高温煤沥青炭为镶嵌型和域型并存的结构；流线型结构沥青炭石墨化度较高；高温煤沥青炭的抗氧化性能要好于浸溃荆沥青炭；随着沥青炭石墨化程度的增大，比热客、导热系数、热扩散率都增大，而线膨胀系数减小。     

复配阻垢剂对硫酸钡阻垢效果实验

采用钡离子络合滴定法,展开了不同类型的硫酸钡垢阻垢剂复配实验研究。阻垢剂DTPMPA和TM-5A按2∶1复配时,阻垢率为88. 4%;阻垢剂DTPMPA、TPA与TM-5A按3∶1∶1复配时,阻垢率为90. 31%。在上述两种复配比例下,考察了阻垢剂浓度、温度、矿化度、p H值4种因素对硫酸钡垢阻垢效果的影响。结果表明,两种复配阻垢剂的阻垢率曲线变化整体趋势相似:随复配阻垢剂浓度的增加阻垢率先增大再缓慢减小;随温度的增加阻垢率先增大再减小,75℃时阻垢效果最佳;随矿化度增加阻垢率先增大再小幅度减小;随p H值增加阻垢率先增大再减小,p H=7. 5时阻垢效果最佳。DTPMP、TPA与TM-5A按3∶1∶1复配时,阻垢率曲线起伏变化较大,复配阻垢剂稳定性较差; DTPMPA与TM-5A按2∶1复配时,各因素作用下阻垢效果均较为稳定,阻垢率达到88. 4%。     

溶液浸渍法提高石墨材料抗氧化性能研究

以硼酸盐、磷酸盐和复合盐三种浸渍剂对石墨材料进行了溶液浸渍法研究，研究结果表明：经溶液浸渍法处理的石墨材料氧化失重率降低，石墨抗氧化性能明显提高。溶液浸渍法是改善石墨材料抗氧化性能的有效途径。     

硼酸复合盐对人造石墨电极的抗氧化性能影响研究

针对人造石墨电极使用时的氧化损耗问题,配制出以硼酸盐为主要抗氧化成分的复合抗氧化剂,通过对石墨电极材料的常压浸渍和热处理后,浸渍样品在静态空气中不同温度下经过2 h高温灼烧,测定样品的氧化失重率。研究发现,经过浸渍处理的石墨样品在900℃的抗氧化失重率低于1.8%。利用SEM观察浸渍试样和未浸渍试样的表面形貌,对复合硼酸盐的玻璃态涂层的抗氧化机理进行了分析。     

磷酸脒基脲阻燃绝缘纸的研究

考察了阻燃剂磷酸脒基脲浓度、浸渍处理时间对阻燃效果的影响,并研究了绝缘纸经阻燃处理后热降解参数、剩炭率、击穿电压的变化情况。结果表明:浓度为10%磷酸脒基脲溶液浸渍绝缘纸可满足阻燃要求,绝缘纸浸渍时间以5～10min为宜;磷酸脒基脲阻燃处理的绝缘纸热降解起始温度提前约50℃;绝缘纸剩炭率升高到31.73%,击穿电压稍有下降。同时还考察了硼酸加入量对磷酸脒基脲阻燃绝缘纸效果的影响,结果表明,复配阻燃剂中硼酸含量在10～20%阻燃效果、绝缘性最佳。     

铁基生物炭CWPO法处理酸性品红染料废水

为提高生物炭对染料废水的去除效果,以向日葵秸秆为原料,H₃PO₄为活化剂,浸渍质量比m(秸秆)/m(H₃PO₄)为1∶1和1∶2,一步活化法制备生物炭(BC),使用初始浸渍法制备铁基催化剂(FeBC),研究其在催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)实验中对酸性品红的去除效果。通过元素分析、SEM-EDS和FT-IR对材料进行表征,结果表明：浸渍比的增大使材料的比表面积和孔容减小,表面亲水性和极性增强。比表面积越大负载Fe的量越多,催化氧化性能越高。酸性品红质量浓度500 mg/L,初始pH=3,反应温度50℃、催化剂和30%H₂O₂投加量分别为0.5 g/L和113 g/L时,酸性品红脱色率最大,分别为99.38%和99.47%。5次循环实验中,FeBC2保持了对酸性品红最高的脱色率。     

难熔金属炭化物改性基体对炭/炭复合材料抗氧化性能的影响

主要对难熔金属改性炭基体的炭／炭复合材料的抗氧化性能进行了较深入的研究。实验的结果表明，在以中间相沥青为基体先驱体、以PAN—CF为增强体的炭／炭复合材料中，采用Ti、W、Zr、Ta、等过渡区金属化合物为添加剂，以Co、Ni为助液相烧结剂，以TiCl4、ZrOCl2等为助炭化剂，通过在材料的内部生成多元金属炭化物，形成一种内部的多层次梯度防护体系，较大幅度地提高了炭／炭材料的抗氧化性能，实现了在改性剂添加量2％-3％的情况下，炭／炭材料氧化失重率下降超过80％，在1100℃小情况下，材料氧化失重小于5％的良好效果。     

热压烧结金刚石工具用石墨模具抗氧化研究

采用氧化失重实验,对热压烧结金刚石工具用石墨模具的氧化腐蚀性能进行了研究。着重讨论了抗氧化剂组分、总磷酸盐浓度和抗氧化浸渍工艺等因素对石墨模具抗氧化性能的影响。结果表明:以复合磷酸盐为主体,添加金属氟化物和氮化物制备出的抗氧化剂,对石墨模具的抗氧化性和抗压强度有明显提高。当抗氧化剂总磷酸盐浓度大于25%,采用真空加压抗氧化浸渍工艺,对石墨模具的抗氧化效果最好。     

炭素材料高温氧化防护研究

采用浸渍硼化物进行了防护炭素材料的高温氧化实验。通过氧化失重测试、浸渍物形态及分布测试,分析研究了浸渍后炭素材料性能变化及防氧化效果,并对以Ｂ２ Ｏ３ 为主要成分的硼化物浸渍液防氧化机理进行了探讨。研究结果表明： 在常压下炭素材料浸渍硼化物后可使其氧化起始温度提高到１ １７３ Ｋ , 材料抗折强度提高了５６ ％ , 电阻率降低了５ ．５ ％ ;用此方法处理炼钢用石墨电极可使其消耗降低１２ ％ 左右。     

一种新型抗菌白炭黑的研究

以竹醋液和硫酸的混酸为酸化剂、采用沉淀法合成抗菌白炭黑,考察了反应温度、混酸配比、聚乙二醇添加量、水玻璃浓度和打底水量对白炭黑吸油值的影响。正交实验结果分析表明,温度、打底水量、聚乙二醇添加量对吸油值影响极为显著,混酸配比影响较为显著,水玻璃浓度不显著。实验验证产品比表面积和吸油值高,具有良好的抗菌效果。     

碳阳极的氧化性能研究

采用效失重法系统地测定了铝用碳阳极添加硼酸、三氟化铝后在空气中的氧化反应速度常数,结果表明硼酸、三氯化铝的含量在0．5％～2．0％范围内,碳阳极的抗氧化能力有所增强．     

含钒灰渣酸浸液结晶铵明矾的工艺条件

为获得含钒灰渣酸浸液结晶铵明矾的优化工艺条件,利用正交优选法研究了Al2(SO4)3浓度、铵/铝摩尔比、冷却速度和结晶温度对铵明矾结晶率的影响,分析了铵明矾晶体和滤液的成分,计算得到了铵明矾的结晶率. 结果表明,4种因素对铵明矾结晶率均有较大影响,Al2(SO4)3浓度、铵/铝摩尔比对铵明矾结晶率影响较为显著. 合理的铵明矾结晶工艺条件为：Al2(SO4)3浓度150~200g/L,铵/铝摩尔比1.2左右,冷却速度15℃/h左右,结晶温度5℃左右. 在此条件下,铵明矾结晶率为89.32%.     

碳添加剂对聚丙烯腈溶液流变性影响的研究

以碳纳米管(MCNT)和碳黑(CB)为添加剂,采用溶液共混的方法,讨论了添加剂浓度、放置时间、温度、剪切速率对聚丙烯腈溶液的表观黏度及黏流活化能(ΔΕη)的影响。结果表明:随着MCNT含量的增加,聚丙烯腈溶液的黏度先增大后减小,添加1.0%MCNT时,聚丙烯腈溶液的黏度最大,活化能也同时达到最大;随着碳黑含量的增加,黏度与活化能都随之增加,但增加幅度不大。两种PAN溶液都属于明显的切力变稀的非牛顿流体,随着剪切速率的增加,黏度下降;但在高切变速率(>800s-1)时,黏度几乎不变。     

酸浸法高镁炉渣制备白炭黑的研究

以非淬水高镁炉渣为原料,采用酸浸法利用其中的二氧化硅制备白炭黑产品。采用红外光谱对白炭黑进行定性分析,采用X射线荧光光谱仪对白炭黑进行含量分析。考察了盐酸浓度、反应时间、反应温度和洗涤次数对白炭黑制备的影响。得到制备白炭黑的最佳工艺条件：盐酸浓度为4.0 mol/L、反应温度为55 ℃、反应时间为2.5 h、洗涤次数为6次,在该工艺条件下,从20 g炉渣中可制备白炭黑产量为10.90 g,白炭黑产品纯度达到90.2%。     

超细低水合硼酸锌合成研究

以硼砂、硫酸锌和硼酸为原料,在4h反应时间内制备出超细硼酸锌。通过正交优化实验,确定了影响产品质量的各因素关系,并首次提出硼砂和硼酸的质量比对硼酸锌质量的影响。通过电镜扫描及灼烧实验,验证了产品粒度在6μm以下、形貌为规则菱形、失结晶水温度大于250℃,所制备的硼酸锌具有较好的阻燃性能。     

沉淀法制备白炭黑绿色新工艺

此新工艺以磷酸和硅酸钠为原料用沉淀法制白炭黑和磷酸钠盐,在不影响白炭黑及磷酸钠盐产品质量的前提下,使生产白炭黑和磷酸钠盐的工艺技术有机地结合,不但解决了副产物出路问题,并使原有磷酸钠盐的综合技术经济指标也得到有效的提高。实验研究了钠磷比、加水量、反应温度、反应时间对产品中残磷量的影响,结果表明,反应温度为82℃,加水量为40%,反应时间为15 min,Na：P为9：10时,效果最好,中间产品残磷量为1.28%,经硫酸萃取和洗涤后,白炭黑的残磷量用普通方法已无法检出。     

正交设计在溶液浸渍法研制抗氧化石墨材料中的应用

介绍了正交设计在溶液浸渍法研制抗氧化石墨材料中的应用。通过正交设计进行实验,获得浸渍配方、浸渍工艺及热处理工艺的最优方案。实验结果和经正交设计处理的数据相符合。     

炭黑/铝银粉填充导电硅橡胶的性能研究

以炭黑和铝银粉为导电填料,通过溶液共混法制备出导电硅橡胶试样。研究了炭黑/铝银粉对导电硅橡胶导电性能和压阻特性的影响。结果表明,当炭黑含量一定时,随着铝银粉含量的不断增加,导电硅橡胶的电阻先减小后增大;当填料含量一定时,随着压力的不断增加,导电硅橡胶的压阻特性曲线先逐渐下降后趋于稳定;当炭黑含量为30 %（质量分数,下同）、铝银粉含量为3 %时,导电硅橡胶的导电性最好,压阻特性范围也变大。