酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能研究Ⅰ.酚醛树脂基微球制备过程的研究

选用线型酚醛树脂为原料，采用乳化法可制得微球。为了揭示微球的成型，考察了在制备过程中酚醛树脂乙醇溶液的浓度、搅拌速率、成球终温、固化剂及表面活性剂的数量对酚醛树脂基微球的影响。研究结果表明：微球球径随着树脂溶液浓度的降低而减小，亦随搅拌速率的降低而减小；当搅拌速率为400r／min左右，表面活性剂的浓度在0．28mol／L～0．74mol／L，固化剂量的质量分数为6．0％(基于酚醛树脂)时，可得到球形度良好的微球。在高于树脂软化点以上成球终温对成球影响不大。     

集束液对中间相沥青纤维的集束性和抗并丝性的影响

选用2种中间相沥青为原料,经熔融纺丝得到2种中间相沥青纤维,以乙醇水溶液和二甲基硅油(DSO)水乳液为集束液,对沥青纤维进行集束、干燥、氧化处理,研究了经集束、干燥和氧化后沥青纤维束的集束性和抗并丝性,通过集束液与纤维的接触角、粘附功以及干燥和氧化后纤维的悬垂度表征了集束液的性能及沥青纤维在干燥、氧化过程中的并丝行为。结果表明:沥青纤维的并丝行为与沥青纤维的结构及集束液的性质相关,集束液对沥青纤维的软化和溶解是导致沥青纤维并丝的主要原因,对于氧化起始温度较低的沥青纤维,选择适当的集束液可以达到集束和抗并丝的目的;以乙醇水溶液作为集束液,质量分数小于1.0%时,与纯水相比,其接触角和表面张力减小、粘附功增加,对沥青纤维的集束性好,但质量分数高于5.0%时,因乙醇对沥青纤维的微溶解引起沥青纤维束单丝之间并丝;DSO水乳液作为集束液对沥青纤维的集束能力较好,当DSO质量分数不超过0.01%时,沥青纤维具有集束和抗并丝能力,但因为DSO沸点高,对沥青的溶解作用强,DSO浓度较大时沥青纤维在氧化过程中并丝严重。     

表面处理对CF/PA66复合材料磨损性能的影响

采用电化学氧化法和氨气法分别对碳纤维(CF)进行表面处理后,用双螺杆挤出机共混造粒和注塑成型制备CF/PA66复合材料,研究了表面处理对CF/PA66复合材料磨损性能的影向。结果表明:随着CF含量的增加,CF/PA66复合材料的耐磨损性能提高;对CF进行表面处理,可提高CF/PA66复合材料的耐磨损性能,氨气法得到的CF/PA66复合材料的耐磨损性能优于电化学氧化法,当添加CF质量分数为15%时,其体积磨损速率比电化学氧化法的约降低48%。     

预氧化拉伸对PAN基碳纤维结构和性能的影响

借助X射线衍射、元素分析等表征手段,研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在预氧化过程中拉伸对纤维孔隙结构、预氧丝氧含量和最终碳纤维力学性能的影响。结果表明:随着拉伸倍数的增大,PAN预氧丝的平均孔径和孔隙率均减小;经一定拉伸后PAN基碳纤维的强度和模量均有所增加,但当拉伸到一定程度后,PAN预氧丝的氧含量呈下降趋势,纤维未形成稳定的耐热梯形结构,PAN基碳纤维力学性能显著下降。     

落球法在线测量热聚合过程中沥青熔体的黏度

中间相沥青基碳纤维具有超高模量和热导率。由于沥青在热聚合过程中前期反应很慢而后期自加速效应明显,所以难以控制最终产物的黏度。根据落球黏度测试原理,利用丝球连接与滑轮组配合,通过测量小球下落速度结合数值分析方法,实现了沥青熔体在聚合过程中的在线黏度测量。试验结果表明：在线黏度测量方法准确可靠;在搅拌全返混聚合过程中,随着反应时间延长,沥青黏度不断增大且反应后期存在自加速现象;在非搅拌聚合过程中,竖直方向由上到下沥青黏度逐渐增大,且增长速度加快。     

中间相炭微球作用锂离子电池阳极的充放电性能研究

中间相炭微球（ＭＣＭＢｓ）是一种性能优异的锂离子电池阳极用炭材料。研究了经不同温度热处理的ＭＣＭＢｓ的微观结构与充放电性能的相关性。经７００℃￣１０００℃炭化热处理的ＭＣＭＢｓ，随着热处理温度的提高充放电性能变好，而经１７００￣２８００℃热处理的ＭＣＭＢｓ的充放电性能变化与此相反。经７００℃热处理的ＭＣＭＢ的放电容量为４２５ｍＡｈ／ｇ，超过了石墨的理论容量３７６ｍＡｈ／ｇ，这是由于 内部的微也 到     

用悬浮法从沥青和树脂制备微米球炭

研究了以沥青和酚醛树脂为原料制备微米级炭小球的方法及工艺参数对小球收率及球径和球形度的影响。沥青炭球是通过在以聚乙烯醇为表面活性剂的甘油中加热沥青的四氢呋喃溶液得到的。相对于甘油沥青产率为5％。结果显示沥青球的收率和球径与沥青及聚乙烯醇的浓度具有密切关系。树脂微球是在500mL反应器中，以水为加热介质，聚乙烯醇为表面活性剂，加热RESOL型酚醛树脂的乙醇溶制得的。结果表明树脂的浓度对固化树脂微球的球径具有显著影响。     

用作超级电容器电极材料的酚醛树脂基活性炭

以酚醛树脂为原料,采用水蒸气活化,制备了炭纤维和泡沫炭粉两种活性炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜和物理自动吸附仪对两种活性炭的形貌与孔结构进行了表征;另外采用循环伏安法和恒流充放电法,对其充放电性能进行了研究。结果表明,在1.0mA电流下充放电,炭纤维和泡沫炭粉的充电比电容分别为176.7和144.4F.g–1,放电效率分别为88.2%和85.1%;随着充放电电流的增大,二者充放电容量减小,放电效率提高。循环伏安测试表明在600mV.min–1扫描速率下炭纤维的电化学窗口大于泡沫炭粉。     

聚丙烯腈碳纤维的产业化及装置

论述了国内外聚丙烯腈（PAN）碳纤维的发展现状和历程,总结了我国碳纤维发展经验,认为工程化基础是我国PAN碳纤维产业化不可逾越的过程,是产业化的基础。在此基础上进行关键技术和设备的突破,才有希望获得更高水平的产品。并简要分析了突破T700级以上碳纤维的关键技术和设备。