学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

中温煤沥青的改性及其在炭素捣打料中的应用

作　者: 辛占武
导　师: 汪厚植；顾华志；段辉
学　校: 武汉科技大学
专　业: 材料学
关键词: 中温煤沥青改性对叔丁基苯甲醛碳化硅晶须
分类号: TQ175.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

炭素捣打料是一种重要的高炉用耐火材料,要求具有较高强度及导热系数。本论文以对叔丁基苯甲醛改性中温煤沥青,将其作为炭素捣打料的结合剂,并在炭素捣打料中加入含硅原料,使炭素捣打料中生成碳化硅晶须,进而提高炭素捣打料的性能。本论文首先以亲电取代反应为基础,采用化学交联-减压蒸馏法,以中温煤沥青为原料,对叔丁基苯甲醛作改性剂,对甲苯磺酸作催化剂,分别在氩气气氛及减压环境下对中温煤沥青进行改性,并考察各种工艺条件对沥青的软化点、残炭率、喹啉不溶物、元素组成等的影响。结果表明,改性沥青性能受改性剂的加入量、反应温度、反应时间和真空度改性沥青性能影响较大。在改性剂加入量为20%、催化剂加入量为5%、反应温度180℃、反应压力20kPa下反应8h,制得了软化点最高为151.5℃,残炭率为75%的优质沥青。其次,研究改性中温沥青及焦油加入量对炭素捣打料性能的影响。结果表明,当沥青加入量为6%,焦油加入量为10%时,试样常温抗折强度及耐压强度较高,显气孔率较低,体积密度较低,性能较好。最后,通过研究不同二氧化硅微粉加入量、催化剂及不同硅源对炭素捣打料性能的影响,结果表明,加入二氧化硅微粉后,试样在1350℃和1550℃热处理后炭素捣打料中可以生成碳化硅晶须,且在1550℃热处理后产率最大。炭素捣打料中加入催化剂硝酸镍后,在1350℃和1550℃热处理后的试样相比未加催化剂的试样碳化硅晶须的产率更高,但由于催化剂加入时带入了易挥发的乙醇导致试样气孔较多,强度较低,导热性能较差;与加入二氧化硅微粉试样相比,加入白炭黑不易生成碳化硅晶须,加入熔融石英和硅粉均可以生成碳化硅晶须,以加入硅粉时试样性能最佳。生成碳化硅晶须的试样导热性能较空白样有一定提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章文献综述  8-26
  1.1 前言  8
  1.2 沥青研究概述  8-18
    1.2.1 沥青的组成、结构与性能  8-13
    1.2.2 煤沥青炭化过程  13-17
    1.2.3 煤沥青的改性研究进展  17-18
  1.3 炭素捣打料的研究现状  18-19
  1.4 碳化硅研究进展  19-24
    1.4.1 碳化硅结构及物理化学性质  19-20
    1.4.2 碳化硅的生产原理  20-21
    1.4.3 碳化硅晶须的性能及制备研究  21-24
  1.5 本课题的研究背景及研究内容  24-26
    1.5.1 本课题研究背景  24-25
    1.5.2 本课题研究内容  25-26
第二章中温煤沥青的改性研究  26-35
  2.1 前言  26
  2.2 实验原料  26-27
    2.2.1 基质沥青  26
    2.2.2 化学试剂  26-27
  2.3 主要实验装置  27-28
    2.3.1 煤沥青改性实验装置  27
    2.3.2 煤沥青的组分分离装置  27
    2.3.3 其他实验设备  27-28
  2.4 性能检测与表征  28
    2.4.1 软化点  28
    2.4.2 结焦值  28
    2.4.3 甲苯不溶物TI  28
    2.4.4 喹啉不溶物QI  28
    2.4.5 元素分析  28
    2.4.6 热分析  28
    2.4.7 显微结构分析  28
  2.5 对叔丁基苯甲醛改性中温煤沥青性能研究  28-32
    2.5.1 实验方案  28
    2.5.2 实验原理分析  28-29
    2.5.3 工艺条件对改性沥青性能的影响  29-32
  2.6 改性沥青的结构组成分析  32-34
  2.7 小结  34-35
第三章结合剂对炭素捣打料的性能影响  35-41
  3.1 前言  35
  3.2 实验  35-36
    3.2.1 实验原料  35
    3.2.2 试样制备  35-36
    3.2.3 性能检测  36
  3.3 改性沥青加入量对炭素捣打料性能的影响  36-38
    3.3.1 实验方案  36-37
    3.3.2 实验结果分析  37-38
  3.4 焦油加入量对炭素捣打料性能的影响  38-39
    3.4.1 实验方案  38
    3.4.2 实验结果分析  38-39
  3.5 小结  39-41
第四章原位生成碳化硅晶须对炭素捣打料性能影响  41-57
  4.1 前言  41
  4.2 实验  41
    4.2.1 实验原料  41
    4.2.2 试样制备  41
    4.2.3 性能检测  41
  4.3 二氧化硅微粉及其加入量对炭素捣打料生成碳化硅晶须的影响  41-46
    4.3.1 实验方案  41-42
    4.3.2 实验结果及分析  42-46
  4.4 催化剂对炭素捣打料性能的影响  46-51
    4.4.1 实验方案  46-47
    4.4.2 实验结果及分析  47-51
  4.5 不同硅源对炭素捣打料生成碳化硅晶须的影响  51-56
    4.5.1 实验方案  51-52
    4.5.2 实验结果及分析  52-56
  4.6 小结  56-57
第五章结论  57-58
在学研究成果  58-59
参考文献  59-62
致谢  62

中温煤沥青的改性及其在炭素捣打料中的应用

内容摘要

全文目录

相似论文