中间相沥青原料对泡沫炭结构及性能的影响

考察了萘系和煤系中间相沥青原料对发泡工艺及石墨化泡沫炭结构及性能的影响.由于萘系中间相沥青比煤系中间相沥青的平均相对分子量低且分布宽,两者的最佳发泡条件分别为600℃/5 MPa、600℃/1.5 MPa.流线型域状结构及圆盘状分子结构的煤系中间相沥青易于得到高热导率、高压缩强度的泡沫炭,所制煤系中间相沥青泡沫炭的热导率和压缩强度分别为33.4 W/(m·K)、1.28 MPa.     

各向同性沥青改性的中间相沥青纤维预氧化研究

以各向同性沥青改性的中间相沥青为原料,经熔融纺丝、氧化及碳化处理得到沥青基碳纤维,重点研究了原丝的氧化行为.偏光显微镜研究表明,混合沥青为两相不相容共混物,中间相沥青为连续相,各向同性沥青为分散相.氧化过程中,沥青的脂肪氢和芳氢被脱除,主要生成羰基,醚键.随着氧化时间的延长,纤维中含氧量逐渐提高.当氧化时间较短时,纤维氧化不足,碳纤维芯部出现孔洞,微观组织呈现大片层结构.随着氧化程度逐渐提高,截面孔洞逐渐减小并最终消失,同时,碳纤维的强度显著提高;但是当原丝过度氧化时,碳纤维强度反而下降.     

中间相沥青基泡沫炭发泡过程及其动力学研究

以AR中间相沥青为原料,结合TG、黏度分析、MS及IR等表征方法研究了中间相沥青基泡沫炭的发泡过程及其动力学特征.结果表明:中间相沥青在发泡过程中主要发生脂肪碳链的热解反应并释放出H2、CH4、H2O和CO等气体,导致熔融沥青中的分子组成产生变化,进而引起其黏度变化.在此基础上采用TG分析模拟不同升温速率及发泡温度下中间相沥青的失重过程,并通过拟合中间相沥青恒温阶段的TG曲线,发现中间相沥青的恒温失重率Δw与发泡时间tb成较好的线性关系,结合Arrhenius方程计算得到不同升温速率下恒温发泡过程的动力学参数.此研究工作对于中间相沥青基泡沫炭的可控制备具有较好的理论指导作用.     

发泡条件对炭泡沫孔泡结构的影响

以AR中间相沥青为原料,在中间相沥青裂解行为的基础上,利用自发泡工艺制备了中间相沥青基炭泡沫.重点研究了发泡过程中形核温度、初始压力以及固化温度对炭泡沫孔泡结构的影响规律.结果表明:随着形核温度的升高,炭泡沫的孔径变大,开口孔隙率升高.随着初始压力的升高,炭泡沫的孔径减小,开口孔隙率降低.随着固化温度的提高,炭泡沫的孔泡结构由椭圆形变为圆形,开口孔隙率升高.     

热处理对中间相沥青-碳纤维 黏结界面相容性的影响

中间相沥青在碳化过程中轻组分不断逸出而发生剧烈膨胀,对以其为黏结剂或基体的碳纤维增强复合材料的界面结合性能有显著影响.利用TG、XRD和SEM等考察了预氧化条件对碳纤维的热稳定性、碳收率、晶体结构和纤维在乙醇水溶液中分散性的影响规律.从多个预氧化条件中甄选出以270℃保温150 min处理的氧化纤维进行碳化条件影响规律的考察.利用光学显微镜观察发现700～900℃碳化的碳纤维直径变化最显著.利用FTIR和SEM考察不同碳化温度碳纤维与中间相沥青黏结剂制备的碳黏碳纤维网络体的界面相容性.结果表明,500℃碳化的碳纤维与碳质黏结剂的结合紧密,结点平滑无裂纹,具有优异的界面相容性.500℃碳化的碳纤维与中间相沥青黏结剂在后续碳化处理中共同经历碳结构的主要形成阶段,可改善黏结界面,为提高材料性能提供有效途径.     

催化缩聚法制备萘沥青和中间相沥青

萘在催化剂作用下经非脱氢聚合，结构中含有大量环烷结构和脂肪侧链，以萘沥青为原料可制备出低软化点、低粘度、高可熔性、高产率的中间相沥青。     

炭化压力对中间相沥青焦微观结构的影响

借助偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜对中间相沥青焦的微观结构进行了研究。结果表明:中间相沥青在常压下炭化后,其偏光组织结构以小域组织为主,高压下炭化后以流线型组织为主。在SEM和低倍TEM下,中间相沥青焦为层片状结构,随炭化压力的增加,焦炭中的孔隙由大小不均的大孔变为孔径较均一的小孔。在HRTEM下,中间相沥青焦的微晶很大,内部的晶格条纹排列很规整,是一种长程有序的晶体结构。     

中间相石油沥青纤维的不熔化处理

以空气作为氧化气氛，考察了氧化温度，氧化停留时间，中间相含量对中间相沥青纤维不熔化处理的影响，并对不熔化沥青纤维进行炭化，测定了所得炭纤维的收率及抗拉强度，实验结果表明：在相同的氧化温度下，中间相含量越高的中间相沥青纤维进行不熔化处理所需的时间越短。     

中间相沥青纤维基自粘结炭材料的成型与微观形貌研究

实验采用热重分析模拟中间相沥青纤维的预氧化过程,然后利用热机械分析对沥青纤维径向热压变形行为及热压自粘结过程进行了研究,并借助扫描电镜观察自粘结沥青纤维板和自粘结炭纤维板的微观形貌．当沥青纤维氧化增重量为2.1%时,纤维径向变形率可达36%,易于自粘结成型,所得自粘结板表面平整,纤维接触面紧密粘结．当氧化增重量为1.3%时,热压使沥青纤维的微晶取向破坏而融化,不能自粘结成型.当氧化增重量大于3.3%时,沥青纤维的径向变形率很小,自粘结性能差．     

催化裂解重柴油制备中间相沥青

以催化裂解重柴油为原料，用常压热处理方法制备具有良好纺丝性能的中间相沥青，并用熔融法进行纺丝试验。考察了能成纤维的中间相沥青的显微结构、软优化点范围、中间相含量及在各种不同溶剂中的溶解性。     

两种石油加工残油对制备可纺丝中间相沥青的影响

用常压液相炭化法制备中间相沥青，并用熔融法检验中间相沥青的可纺性，研究了汽油裂解残油和催化裂化重柴油参混比的不同对中间相沥青的制备速率，产率，中间相含量，显微结构以及可纺性的影响，指出最佳配比。     

液晶中间相的流变性与高性能碳素材料的制造

沥青中间相的液晶特性和流变性对沥青碳纤维、Ｃ／Ｃ复合材料等高性能材料的制造,性能和结构有重要意义,强调了在玻璃相变温度附近的粘度变化,流动取向和塑性形变对这些制造工艺的影响。     

Preparation and Morphological Study of Coal-tar-based Carbon Foam

A novel process for fabricating coal-tar pitch derived carbon foam was introduced. The coal-tar based mesophase pitch was characterized by Infrared Spectrum and Wide Angle X-ray Diffraction. Scanning Electron Microscope was used for the morphological study of carbon foam. The results showed that the pitch foam with pores of 300 -500 μm and low density of 0.2-0.5 g/cm^-3 could be successfully fabricated and further carbonized and graphtized to obtain a novel carbon foam     

玻璃微珠表面改性方法及其对硬质聚氨酯泡沫性能的影响

研究了用偶联剂处理玻璃微珠的方法及其对全水发泡硬质聚氨酯泡沫的微观形貌和压缩性能的影响.试验结果表明,通过适当的方法可以将偶联剂以氢键或化学键的方式连接到玻璃微珠表面,经过偶联剂处理的玻璃微珠与硬质聚氨酯泡沫基体具有较好的相容性和界面强度.并且用玻璃微珠K46(偶联剂KH550处理)增强的聚氨酯泡沫压缩强度和压缩模量有提高.     

煤焦油沥青改质生产碳材料

介绍了煤焦油沥青的组成,阐述了煤焦油沥青在碳材料生产中的作用,分析了煤焦油沥青改质的必要性,探讨了煤焦油沥青改质的方法。     

高比表面积中间相沥青基活性炭微球的制备

中间相沥青与纳米SiO2颗粒混合研磨至均匀,在450～550℃热处理后制备出中间相沥青基炭微球.以KOH为活化剂,对所制备的炭微球进行化学活化,获得高比表面积(大于3000 m2·g-1)的中孔型活性炭微球.中间相沥青基炭微球制备时的热处理温度以及活化过程中的活化剂配比决定着活性炭微球的结构与形态.