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煤沥青炭化机理及改性研究

作　者: 王英
导　师: 肖劲
学　校: 中南大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 煤沥青综合性能煅后焦炭化改性
分类号: TQ127.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

铝电解工业的迅猛发展对炭素材料的性能提出了越来越高的要求,优质的煤沥青粘结剂是制备优质炭素材料的保障。本文在调研国内外煤沥青研究现状的基础上,结合炭素制品的制备工艺,系统研究了煤沥青的综合性能及其对炭素制品的影响,重点对煤沥青的炭化过程和中间相形成过程进行了研究,并在此基础上对煤沥青进行了改性研究。论文获得了如下研究成果。对煤沥青的特征及与煅后焦的关联度的研究表明,煤沥青的粘温曲线可以用乘幂曲线拟合,精度高于Arrhenius公式拟合,煤沥青对煅后焦的渗透率大小受温度及煅后焦粒度分布影响很大,同种煤沥青的渗透率-温度曲线的发展趋势与粘-温曲线一致,可分为敏感区、过渡区和稳定区三个阶段。采用TG-DTA、组分分析、XRD、偏光显微镜等手段对煤沥青炭化机理及中间相的研究表明：炭化过程中煤沥青的残炭率与煤沥青的组份、软化点及炭化过程的热解缩聚程度有关；煅后焦的引入有助于提高煤沥青在炭化过程中的残炭率；合适的添加剂可抑制煤沥青炭化过程中间相的生成。在研究单组分添加剂对煤沥青的改性作用的基础上,研究了多种复合添加剂对煤沥青的改性效果,比较了不同组合的复合添加剂对煤沥青的组份含量、流变性、结焦值、软化点等性能的影响。结果表明,复合添加剂不仅能够有效降低煤沥青的粘度,还能够降低粘结剂焦的空气及CO2反应活性,同时它对煤沥青的结焦值影响很小,比单组份添加剂更具有优势。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章文献综述  9-20
  1.1 引言  9
  1.2 课题研究背景  9-12
    1.2.1 煤沥青资源供不应求  9-10
    1.2.2 煤沥青性能有待提高  10-12
  1.3 课题研究面临的主要问题  12-16
    1.3.1 煤沥青的组成复杂  12-14
    1.3.2 煤沥青的结构复杂  14
    1.3.3 煤沥青理化性能相互影响  14-16
  1.4 课题国内外研究现状  16-19
  1.5 课题研究的目的及意义  19-20
第二章实验研究思路和研究方法  20-25
  2.1 实验研究的主要内容  20
  2.2 实验研究思路  20-21
  2.3 实验研究方法  21-25
第三章煤沥青特征与煅后焦关联度研究  25-36
  3.1 引言  25
  3.2 煤沥青特性研究  25-30
    3.2.1 实验内容  25
    3.2.2 结果与讨论  25-30
  3.3 渗透性与煅后焦关联度研究  30-35
    3.3.1 实验内容  30
    3.3.2 结果与讨论  30-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章煤沥青炭化机理和中间相研究  36-50
  4.1 引言  36
  4.2 煤沥青炭化机理研究  36-42
    4.2.1 实验内容  36
    4.2.2 结果与讨论  36-42
  4.3 煤沥青与煅后焦的共炭化机理研究  42-46
    4.3.1 实验内容  42
    4.3.2 结果与讨论  42-46
  4.4 煤沥青中间相研究  46-49
    4.4.1 实验内容  46
    4.4.2 结果与讨论  46-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章煤沥青改性研究  50-71
  5.1 引言  50
  5.2 改性沥青的组份研究  50-53
    5.2.1 实验内容  50-51
    5.2.2 结果与讨论  51-53
  5.3 煤沥青流变性改善研究  53-63
    5.3.1 实验内容  54
    5.3.2 结果与讨论  54-63
  5.4 煤沥青结焦值改善研究  63-68
    5.4.1 实验内容  63
    5.4.2 结果与讨论  63-68
  5.5 煤沥青抗氧化性改善研究  68-70
    5.5.1 实验内容  68-69
    5.5.2 结果与讨论  69-70
  5.6 本章小结  70-71
第六章结论与展望  71-73
  6.1 结论  71
  6.2 展望  71-73
参考文献  73-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间的科研成果  81

煤沥青炭化机理及改性研究

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