大丝束聚丙烯腈基预氧丝炭化研究

采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、升温速率等因素对两种聚丙烯腈基预氧丝炭化产物结构和性能的影响.结果表明,进口东邦48 K大丝束聚丙烯腈基预氧丝环化程度优于国产吉林6 K小丝束聚丙烯腈基预氧丝,在炭化温度950℃,升温速率4℃/min,保温时间10 min条件下,炭化可取得最佳性能,炭化产物纤维拉伸强度达2.96 GPa,而国产吉林6 K小丝束在炭化温度1 100℃,升温速率4℃/min,保温时间5 min条件下炭化产物性能最佳,产物炭纤维拉伸强度近3.80 GPa.伴随两种预氧丝炭化过程,纤维颜色加深,表面缺陷减少,拉伸断裂模式均由假塑性向脆性过渡,为复合材料低成本开发中预氧丝坯体制备与炭化工艺提供了参考依据.     

CLVD快速致密C/C复合材料的高温热物理性能

以聚丙烯腈预氧丝整体毡为增强体,采用快速液气相沉积联合沥青浸渍-炭化增密制备高速列车用C/C复合制动材料。研究了所制材料在30℃～800℃时的热扩散率、比热容、导热系数等热物理性能。研究发现:随温度升高,C/C复合材料平行于纤维叠层方向和垂直于纤维叠层方向的热扩散率均呈非线性降低,而比热容呈非线性增大。材料的导热性能表现出明显的各向异性,平行纤维叠层方向的导热系数先升后降,在200℃时出现极大值186.7W.m-.1K-1,是垂直于纤维方向导热系数的5.8倍。而垂直于纤维叠层方向的导热系数表现平稳。通过Wiedmann-Franz比值的分析,认为所制C/C复合材料在低温区以声子导热为主,高温区以电子导热为主。采用本制备工艺可获得导热性能优良的C/C复合材料。     

添加无烟煤对焦炭微晶和气孔结构的影响

根据焦炭的XRD谱图及SCHERRER'S 公式研究了添加无烟煤炼焦后焦炭的微晶结构参数的变化.试验结果表明:添加无烟煤可以促进焦炭中微晶的发展,使焦炭微晶结构参数La、Lc和石墨化度增大.利用氮气吸附方法分析了焦炭气孔结构的变化,结果发现:添加无烟煤炼焦后焦炭的微孔体积、比表面积和平均孔径都有显著的降低.根据FHH模型计算了焦炭的分形维数.结果表明:在焦炭中存在分形结构,添加无烟煤炼焦后焦炭的分形维数降低,焦炭表面变光滑.     

基质沥青及聚合物改性沥青的老化研究进展

介绍了国内外沥青包括基质和聚合物改性沥青老化性能的研究方法,涉及沥青宏观层次(力学、流变及组分等)和微观层次(波谱分析及显微技术等)上各技术的应用,并比较了各研究方法的优缺点,综述了沥青的老化机理。     

添加和吸附矿物质对焦炭热性能的影响

通过煤中添加矿物质炼焦和焦炭吸附矿物质两种方法来研究焦炭中的矿物质对其溶损反应的影响效果。研究结果表明：煤中添加矿物质时，过渡金属对焦炭反应性起正催化作用；硼族元素对焦炭反应性起负催化作用，焦炭吸附矿物质时，相应元素的影响效果差异较大，并且吸附矿物质对焦炭反应性的影响比添加矿物质的影响要大。     

苯酚-间甲酚-糠醛基炭气凝胶的制备及微结构控制

以苯酚、间甲酚和糠醛为原料,在正丙醇溶剂中以盐酸为催化剂经溶胶-凝胶过程合成了醇凝胶,直接超临界正丙醇干燥得到有机气凝胶,在氮气保护下裂解制备出富含中孔的炭气凝胶.用IR、N2吸附、SEM、TEM等表征气凝胶的结构特征,考察了问甲酚苯酚摩尔比对凝胶结构的影响.结果发现:提高间甲酚的含量能够增强聚合物的交联密度,减小聚合物与溶剂的相溶性,缩短相分离时间,有利于得到较小的纳米颗粒和孔径的炭气凝胶.所制得的炭气凝胶平均中孔孔径随间甲酚含量的增加从47 nm逐渐减小至13 nm,BET比表面积和中孔孔容在m-C/P=0.33时达到最大值.     

焦炭强度指标间的关系研究

通过１０种单种煤炼制的７ｋｇ焦炉焦,７个钢铁公司的入炉焦和风口焦,测定他们的米库姆转鼓强度、Ｉ－转鼓强度、显微强度、结构强度、抗拉强度和焦炭光学组织,从中揭示他们之间的内在关系。     

矿物质催化指数与焦炭反应性关系

研究了矿物质（氧化物）以添加和吸附两种方式负载到焦炭中，对焦炭溶剂损反应性的作用规律，建立了矿物质对焦炭溶损反应性的综合评价指标（MCI），提出了煤的Vd和MCI是决定焦炭溶损反应性的两个独立变量，并据此建立了预测焦炭溶损反应性和反应后强度的数学模型。     

化学结合方式下新型耐火泥浆的研制

本文着重介绍了以化学结合剂为结合的耐火泥浆复合“磷酸盐”泥浆和尖晶石泥浆，前者结合剂，添加少量表面活性剂及高尚膨胀剂的泥浆，后者不需添加微粉及高温水泥。这两类泥浆均克服了普通泥浆存在的缺陷。     

BaO对焦炭溶损反应的催化作用机理

提出的焦炭溶损反应模型中,认为焦炭与CO2反应时,边缘碳原子由于存在未配对的sp2电子易发生化学吸附氧,形成平面半醌型含氧络合物Cf(O)和非平面型含氧络合物C(O)Cf(O).由于含氧络合物的生成,使与含氧基团相连的C-C削弱而断裂,络合物分解形成反应产物,即溶损反应发生在碳网的边缘.BaO催化焦炭溶损反应模型中,认为CO2首先和催化剂结合,释放出活性Ba@O,随着Ba@O的分散,Ba@O和焦炭表面的活性炭原子结合生成两种类型含氧中间产物,平面半醌型含氧络合物Cf(Ba@O)和非平面含氧络合物C(Ba@O)Cf(Ba@O),催化溶损反应速率依赖于中间产物中与Cf(Ba@O)相连的C-C键的断裂而分解的速度.在此基础上导出了催化反应动力学方程.