污泥-兰炭末基成型活性炭的制备及吸附性能研究

采用H_2SO_4和ZnCl_2复合活化法,以脱水污泥和兰炭末为原料制备了污泥-兰炭末基成型活性炭,通过FTIR、BET及TG对产物进行了表征和性能测试,研究了pH值、固液比和吸附时间对其处理兰炭废水效果的影响,并进行了成型活性炭的再生性能测试。单因素和正交实验结果表明:影响成型活性炭碘吸附值的因素由大到小依次为活化温度>活化时间>浸渍比(污泥和兰炭末混合物质量与活化剂溶液体积比)。最佳制备工艺条件为活化温度750℃、活化时间2 h、浸渍比1∶2.5。制备的成型活性炭平均孔径约9 nm,比表面积约194 m^2/g,且结构中含有烷烃、芳烃等多种类型的烃类及醇和酚等含氧官能团。兰炭废水处理结果表明:当pH≈8、固液比(成型活性炭质量与兰炭废水体积比)1∶30、吸附时间32 h,氨氮去除率和色度去除率分别约为83%、42%,成型活性炭经5次再生后,碘吸附值和抗压强度分别降低了31%和62%。

短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料的力学性能

利用模压半炭化成型工艺在大气环境下制备出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料(简称SCFRC)。研究了短切炭纤维的体积分数对SCFRC材料的体积密度和力学性能的影响规律。借助光学显微镜和扫描电镜对其微观组织和断口形貌进行了观察,分析了短切炭纤维对SCFRC材料的增强机制。结果表明,当短切炭纤维的体积分数由0%增大到11.8%时,SCFRC材料的力学性能随之呈线性增加;短切炭纤维增强SCFRC材料的机制主要有裂纹偏转效应、桥联效应以及脱粘和拔出效应。

焦炭颗粒的平均细度对沥青基炭复合材料性能的影响

采用新型模压半炭化成型工艺制备出高密度、低成本的焦炭颗粒增强沥青基炭复合材料。研究了焦炭颗粒的平均细度对焦炭颗粒增强沥青基炭复合材料的密度和抗压强度的影响趋势,并从数学上分析了密度对抗压强度的影响规律。结果表明:沥青基炭复合材料的密度和抗压强度随焦炭颗粒平均细度的增大而增加。在本试验条件下,当沥青焦的平均细度由44.2目增加到206.3目,沥青基炭复合材料的密度和抗压强度可从1.28 g/cm3和10.1MPa增加到1.77 g/cm3和55.0MPa。

短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料的组织特征

利用新型、高效的模压半炭化成型工艺,在大气环境下制备出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料制品,并借助光学显微镜和扫描电镜对其微观组织和断口形貌进行了观察。通过分析,解释了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料中炭纤维损伤的形成机制,提出了作为增强体相的短切炭纤维和焦炭颗粒与基体炭之间独特的界面结构模型。研究还表明:复合材料中明显存在着基体相和颗粒相。基体相的显微结构不仅呈层片状,而且层片状的结构好像数层桔子皮,将颗粒相包裹起来,这种"桔皮包裹"式的结构与炭纤维表面的POG结构基本相似。

沥青基炭复合材料新型制备工艺的特征研究

高温模压工艺是由模压成型工艺演绎而来的一种快速成型技术,但在制备沥青基炭复合材料时,该工艺明显存在着装备投资大、模压压力低和工艺实用性差的不足.为此,提出了一种新型的沥青基炭复合材料的制备工艺,即模压半炭化成型工艺(简称MSCT工艺) .为了验证MSCT工艺的突出优点,分别利用MSCT工艺和模压工艺制备了沥青基炭复合材料,并就其组织结构、体积密度和力学性能进行了研究.结果表明:MSCT工艺制备的沥青基炭复合材料的微观组织比模压工艺制备的要致密的多,从而使前者的体积密度( 1 .77g/cm3 )和抗压强度( 32 .5 MPa)分别比后者提高了2 8.3%和1 44 .4% .

沥青基炭复合材料的制备及力学各向异性性质的探讨

采用新型的模压半炭化成型工艺在大气环境下制备出了高密度、低成本的焦炭颗粒增强沥青基炭复合材料(CRPCC)。研究了焦炭颗粒的种类对CRPCC材料的力学各向异性性质的影响。结果表明:由于沥青焦Ⅰ的颗粒形状系条状或棒状,故用其制备的CRPCC材料的力学性能具有明显的各向异性,且各向异性系数高达25%;而沥青焦Ⅱ和冶金焦的颗粒形状为多角形或准球形,故用它们制备的CRPCC材料基本上都是各向同性的。