各向同性煤沥青制备炭/石墨纤维的研究

以各向同性煤沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制备了直径为55μm的沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理后得到炭纤维和石墨纤维,并采用偏光显微镜、XRD和SEM等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明,炭/石墨纤维具有与沥青原料相似的各向同性光学结构;随热处理温度升高,炭/石墨纤维截面逐渐变粗糙,且内部石墨微晶逐步发育并长大,3 000℃下石墨化纤维微晶增大较明显,其堆积高度和平面尺寸分别约为5nm和11nm;1 600℃炭化纤维的力学性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别达到0.57GPa和32.19GPa,进一步提高热处理温度,纤维拉伸强度逐步降低,但是其杨氏模量逐渐增加,3 000℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为0.26GPa和40.57GPa;炭/石墨纤维室温轴向电阻率随热处理温度的升高而降低,1 000℃炭化纤维室温轴向电阻率为47.78μΩ.m,3 000℃石墨化纤维室温轴向电阻率降至21.98μΩ.m。

粉煤灰对聚烯烃胶粘带防腐层的补强性能研究

分析了济宁地区粉煤灰的外观形貌和化学组成,并用于聚烯烃胶粘带防腐层补强性能研究,着重研究了粉煤灰添加量对聚烯烃胶粘带防腐层力学性能的影响。实验结果表明:粉煤灰中的化学成分以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,三者总质量分数高达88.04%,CaO的质量分数为12.40%,此粉煤灰属于碱性灰;粉煤灰中有少量非晶态玻璃体的存在,主要晶体矿物是石英、莫来石和赤铁矿;添加粉煤灰后,聚烯烃胶粘带防腐层的力学性能得到提升;当粉煤灰添加量为15份时,试验品的力学性能最优,拉伸强度91.93 N/cm、断裂伸长率536.67%、剥离强度33.43 N/cm;煤粉灰是一种优良的填充剂,可以代替碳酸钙用于聚烯烃胶粘带防腐层的生产。此研究不仅能提高粉煤灰的利用率和附加值,改善聚烯烃胶粘带防腐层的各项性能,还能为工业粉煤灰在橡胶补强方面的产业化应用提供理论依据。

中间相沥青纤维稳定化过程中的氧化动力学计算

为了定量测算稳定化中间相沥青纤维(MPPF)的交联程度,采用差示扫描量热法(DSC)对不同温度下MPPF恒温氧化稳定化过程中的热流随时间的变化进行测试。通过氧化反应和交联反应的连串反应机制对MPPF的恒温DSC曲线进行定量分析。计算结果表明,MPPF氧化稳定化过程中氧化反应和交联反应的活化能分别为59和67kJ·mol^(-1)。气相色谱—质谱(GC-MS)分析表明,交联反应生成的气体包含CO、H_(2)O、CO_(2),CO、H_(2)O、CO_(2)的反应的活化能分别为29、80、135kJ·mol^(-1)。通过该方法,可以进一步了解MPPF氧化稳定化的机制,有助于更加准确和适当地控制其交联程度。

中低温煤焦油沥青的应用现状研究

中低温煤焦油沥青随着煤炭资源的广泛开发而成为煤化工研究的重点,开展中低温煤焦油沥青的深加工,提高产品的附加值显得尤为重要。本文综述了目前中低温煤焦油沥青的应用现状:炭材料针状焦、粘结剂沥青、沥青树脂、炭微球及中间相纺丝方面。

中间相沥青研究进展

中间相沥青是制备高性能碳材料不可或缺的前驱体,与其沥青的光学各向异性结构特点密不可分,本文对近年来中间相沥青的制备方法和应用研究进行了综述。

大直径中间相沥青基炭纤维的制备研究

以萘系中间相沥青为原料,通过熔融纺丝和随后的预氧化、炭化以及石墨化处理制备了中间相沥青基圆形炭纤维.研究了热处理温度对纤维导电性能和力学性能的影响,并采用红外光谱仪、元素分析仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对纤维的组成、形貌和微观结构进行了表征.研究结果表明：纤维在预氧化时形成的羟基、酰基等含氧官能团在随后的炭化、石墨化处理过程中消失；随热处理温度的升高,石墨微晶逐渐发育、长大,并沿纤维轴向高度取向,纤维的电阻率不断降低,力学性能不断增强；3 000℃石墨化纤维电阻率为1.3μΩ·m,对应的强度和模量值为1.6GPa和380 GPa.