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树脂炭含量对炭纸微观结构的影响在宏观性能上体现为气透率和孔隙率的变化.由于炭纸透气性是在一定压差下, 以气体单位时间, 通过单位面积炭纸的渗透速度来表征的, 故一定程度上也反映了炭纸的孔隙度.一般而言, 气透性能越好, 孔隙度也越大.不同模压压力, 不同树脂炭含量对炭纸气透率和孔隙率的影响如图7-19, 图7-20所示.通过以上两图, 总体来讲, 不论是加大模压压力还是通过增加浸渍剂总量来提升树脂炭含量, 炭纸的气透率和孔隙率都随之降低, 这大致可以理解为压力增大或树脂炭含量的增加使炭纸内孔洞体积减少, 炭纸变得密实, 从而气透率和孔隙率都呈下降趋势. 图7-19 不同模压压力, 不同树脂炭含量对炭纸气透率的影响 图7-20 不同模压压力, 不同树脂炭含量对炭纸孔隙率的影响 通过以上两图的对比发现, 对于部分孔隙率较高的炭纸, 对应的气透率不是很理想......
通过对无载气条件下多元物理场CVI法制备的炭/炭复合材料的密度和微观结构等进行对比分析, 明确材料制备的工艺条件的控制范围, 为降低成本制备高性能炭/炭复合材料提供参考.实验中预制体采用普通炭毡, 碳源气体为丙烯气体, 压力范围从1~12 kPa, 温度范围为650~950 ℃.将预制体置于自制多元物理场CVI炉中进行增密, 时间为12 h.在无载气作用下, 通过固定其他条件不变, 只改变一种条件设计了一组实验, 由此得到材料密度的变化和材料的石墨化性能趋势.实验条件及结果如表3-3所示. 表3-3 丙烯气体沉积实验结果 图3-15所示为炭/炭复合材料密度随温度和压力的变化曲线.由图可知, 当温度较低时, 炭/炭复合材料在较低的压力下具有较低的密度, 在较高的压力下具有较高的密度.这是因为低温时化学反应速率低, 采用低压沉积时气相中碳源浓度低, 为化学反应速率控制沉......
在相同沉积时间, 不同温度下进行化学气相沉积, 炭质纤维之间的交联和结合出现一定的特点, 炭纤维表面也出现沉积热解炭.如图7-43, 图7-44所示. 图7-43 1100 ℃沉积温度下炭纸表面形貌(a)及纤维表面形貌(b) 图7-44 1050 ℃沉积温度下炭纸表面形貌(a)及纤维表面形貌(b) 图7-45 1000 ℃沉积温度下炭纸表面形貌(a)及纤维表面形貌(b) 图7-46 950 ℃沉积温度下炭纸表面形貌(a)及纤维表面形貌(b) 由图7-43, 图7-44对比可知, 未经沉积处理的炭纸, 纤维与纤维, 纤维与基体之间主要是通过树脂的黏附和包裹作用, 使得材料具有一定的物理性能和微观结构.经沉积热解炭处理, 炭纤维表面逐渐出现热解炭, 相同沉积时间下, 沉积温度越高热解炭沉积的量越大, 对炭纸的微观形貌的影......
Werner K. Fischer,Raymond C. Perruchoud (<轻金属>,1985,811~824) 石油焦所有的物理和化学性质都由下列三个基本参数确定:纯度,结构,气孔率. 煅烧对石油焦的结构和气孔率起着决定性的影响.煅烧温度,产量,煅烧时间和煅烧焦性能之间的相互关系如下所述. 1 简介 铝用预焙阳极中含有65%的煅烧焦,20%的残极以及15%的煤焦油沥青.这些原材料的成本约占阳极总成本的50%. 低价优质原材料的应用对铝的生产成本有着决定性的影响.原材料的价格取决于诸如经济起伏变化,能源危机等一些因素,而这些因素并不受铝生产厂家的影响.然而只有在......
Raymond C. Perruchoud, Werner K. Fischer (<轻金属>,1991,581~584) 1 简介 煅后焦,残极,生碎及熟碎是生产阳极的主要原料.虽然煅后焦的规格指标已经存在了几十年,然而煅后焦的CO2反应性和空气反应性却是在近期提出的两个新指标. 有些工厂对残极的质量可以进行很好的控制,而有些工厂却不能很好的控制,现在我们已经知道残极的性能对预焙阳极的质量有着一定的影响. 图1 残极中钠含量对阳极CO2反应残余的影响 残极的清洁程度以及残极的气孔率(硬残极或软残极)严重影响阳极的反应性能.电解过程中的催化作用主要取决于钠......
Werner K. Fischer,Raymond C. Perruchoud (RDC内部出版,1992) 1 简介 石油焦性能的好坏对阳极性能的影响很大,其他一些资料也曾经介绍过石油焦性能与阳极性能之间的关系.石油焦性能之所以对阳极性能有很大的影响,原因是阳极当中石油焦的含量几乎占了90%,同时阳极用石油焦的质量变化又非常大.而原油的质量,炼油厂的结构以及延迟焦化和煅烧条件都对石油焦的性能有很大的影响,进而会影响到阳极的性能. 由于焦子的气孔率,形状以及焦子的表面积特征不同而对沥青的需求量也不同(参看参考文献[2]),所以对焦子进行评定时也应包括相对应的沥青含量.本文中所......
Raymond C.Perruchoud (RDC内部出版,1992) 沥青性能的测定已持续了几十年,现在已经有了对沥青进行常规测定的标准方法. 由于大家对这些方法都已经非常熟悉,并已在工业中得到应用,所以这里只介绍测定流程,图1是沥青性能的测定流程图. 目前,关于X射线荧光测定沥青杂质的相关参考资料,都可以通过商业的手段来获得. 极谱光显微自动测定沥青中间相的方法已被使用,只是还没有被ISO TC47/SC7认可为国际标准. 沥青湿润力的测定方法也很难被国际标准化,因为其测定结果是由用户所使用的石油焦的性能来决定的.其检测仪器在<塑性变形记录仪测定粘结基质扭矩>中有所介绍(原材料......
Werner K.Fischer,Raymond C.Perruchoud (RDC内部出版,1992) 1 简介 阳极生产中,如果阳极中沥青加入量过大,在焙烧过程中阳极可能会出现变形,裂纹,粘附填充料等现象;沥青加入量过少,阳极又可能发生渗透性太强,抗氧化性太差的现象. 由于粘结剂的价格远高于原料焦,所以有必要根据焙烧阳极的理化性能对粘结剂的加入量进行优化.对沥青进行评定的结果则可帮助我们选择合适的粘结剂用量. 2 试样配方制备 为了确定不同沥青加入量所产生的效果,准备了4个配方,在这4个配方中,采用同种石油焦和残极用量.4个配方中粘结剂的用量分别为:14%......
Werner K.Fischer,Raymond C. Perruchoud (RDC 内部出版,1993) 摘要: 本文主要回顾了测定沥青和焦子浸润性方法的发展过程. 1973年,Aubert第一次尝试对沥青和焦子系统进行观察,在这样一种精密仪器下,可以自动检测浸润或渗透参数,这些参数包括接触角,沥青下落高度或计划观察区域.利用这种仪器进行研究才是非常有用的,但是如果用来做日常质量控制检测是非常昂贵的. 在Aubert的实验改进后,人们发现只需要通过检测沥青对粒状焦粘合程度来检测沥青对焦子的浸润性.为了这一目的,取粒度0.25~0.5mm的焦子装入玻璃量筒内,在其上面加上一层粒度为1......
Werner K. Fischer, Raymond C. Perruchoud (RDC 内部出版,1993) 1 简介 1980年,W.K. Fischer[1]当使用一种新型的焦子时, 对于粘结基质黏结性的测定可以采用沥青含量或粉子细度.他描述了记录实验室混捏机扭矩的方法,这里的实验室混捏机是由Brabender[2]开发的. 关于粘结基质的概念以及按照布林值理论进行测定的理论都有所介绍. 最近,Smith[3]在他的论文中又回顾了对于阳极性能粘结基质的重要性. 本文介绍了一种费用低,运用现代测压元件和记录技术的塑性形变记录仪.通过15年的观察,在这里也给出了一种最新......
