大直径中间相沥青纤维的不熔化处理

用热重分析法研究沥青纤维预氧化过程，确定了氧化反应的最低温度，在低于软化点的温度下预氧化，使不熔化处理由扩散控制变为化学反应控制，有效地改善了氧化均匀性和碳纤维结构，提高了力学性能。     

中间相沥青熔融纺制异形纤维的研究

用热缩聚和催化缩聚两种不同工艺制备的中间相沥青及自行设计的五种喷丝板,熔融纺制出中空、条形、Y 形和圆形截面的沥青纤维。实验证明,沥青熔体的出口膨胀性是影响异形纤维特别是中空纤维纺丝成形的重要流变学参数。这一参数随中间相沥青的性质和熔体温度而变化,在较高温度下,沥青熔体的出口膨胀性减小,使得所纺制异形纤维截面的异形度降低。X 射线衍射分析结果表明,不同形状的喷丝板因其不同的当量直径,在纺丝时对熔体产生不同的剪切作用;当量直径越小,剪切作用越强,沥青分子沿纤维轴的取向度越高,因此可使其炭纤维的力学性能提高。     

中间相沥青基石墨纤维的微观结构

本文用透射电镜、X 射线衍射分析等方法观察和分析了辐射状中间相沥青基石墨纤维的显微结构。结果表明,中间相沥青基石墨纤维中同时存在着有序石墨和乱层石墨两种相。在有序石墨相中,石墨片层堆叠的有序程度较高,且在纵向沿纤维轴高度择优取向,在横向则基本上沿径向排列。有序石墨微晶一般呈略有弯曲的片状,并具有分枝结构,微晶在纵向沿纤维轴交错排列,而在横向则沿径向从芯部向表层不断延伸、分叉和交织。在乱层石墨相中,石墨片层堆叠的有序程度较差,且沿纤维轴的择优取向程度较低。乱层石墨相一般镶嵌在有序石墨微晶之间。此外,在某些地方还存在着严重的晶格畸变。     

高导热大直径中间相沥青炭纤维的研制及结构表征

中间相沥青炭纤维由于其石墨晶体结构沿纤维轴高度择优取向,具有极高的热导。报道了高热导石墨材料开发研究的初步结果,用萘系中间相沥青制备了大直径炭纤维,并用测定炭丝电阻率的方法估算其热导系数。结果表明,尽管炭纤维的力学性能随丝径的增大而降低,但其热导率却随丝径增大而升高。     

煤焦油沥青制备中间相

煤焦油沥青在微型高压釜中、氮气氛下,通过改变反应温度和停留时间,制取了中间相沥青(MP)。采用FTIR、偏光显微镜、XRD和SEM对MP进行了表征,表明煤焦油沥青经脱氢缩合反应转变成MP。其最佳反应条件为400℃、7h。     

用于高性能碳纤维的中间相沥青

用溶剂分离法制备适用于高性能碳纤维的中间相沥青。从加氢煤焦油沥青的丙酮不溶份,可得到具有可纺性良好的中间相沥青。从这种沥青得到的碳纤维要比按常规的热处理方法得到的碳纤维显示出更好的性能。碳纤维的抗拉强度大于4.5GPa,弹性模量大于600GPa。用元素分析、溶剂抽提分析、红外光谱仪来检测由溶剂分离法制得的中间相沥青(SFMP)与由常规的热处理法制得的中间相沥青(HTMP)之间的差别,也可以用偏光显微镜和~(13)C-核磁共振仪来估测SFMP和HTMP中的中间相(定向分子)含量。元素分析、溶剂抽提分析、红外光谱仪的结果表明,SFMP的脂肪族结构高于HTMP,并认为HTMP比SFMP含有较高分子量的组分。用偏光显微镜估测两种沥青的中间相含量均接近100%,但是对于SFMP在~(13)-CNMR中的中间相信号强度高于HTMP。     

中间相沥青纤维制备高导热炭材料的研究

利用中间相沥青纤维中沥青分子的高度择优取向和适度的热塑性热压制备高导热块体炭材料. 对比研究了经不同氧化处理的带形及圆形中间相沥青纤维热压所得炭材料的传导性及力学性能. 结果表明: 相对圆形纤维来说, 由于带形中间相纤维具有更高的纤维轴向取向度和纤维之间更高的接触面积, 故其热压所得材料具有更高的密度和传导性. 经260℃氧化的带形纤维热压所得炭材料的密度、抗弯强度、电阻率及热导率分别达到了2.18g·cm^-3、118.4MPa、1.13μΩm和717W/m·K.     

中间相沥青不熔化纤维自烧结制备高传导性炭材料研究

以中间相沥青为原料,通过带形截面喷丝板进行熔融纺丝,对所获中间相沥青纤维进行适度氧化处理,而后通过热压工艺将氧化中间相沥青纤维进行无黏结自烧结成型,并借助红外分析和扫描电镜等手段研究了不同最终氧化温度对带状沥青纤维的官能团变化与由其自烧结制备高导热炭材料的成型性及性能影响。结果表明:经260℃不熔化处理的中间相沥青纤维热压成型,能获得具有高密度、高抗弯强度和高传导性的新型炭材料,所制备材料的密度高达2.16 g/cm3,抗弯强度达到125.9MPa,电阻率和热导率分别达到0.56μΩm和830W/(m.K)。     

萘基中间相沥青制备碳纤维

采用3种不同反应程度的萘基中间相沥青制备碳纤维,通过元素分析、族组成、热重、红外光谱、扫描电镜等,对其性能、结构进行剖析.同时对沥青聚合反应程度、可纺性、碳纤维(1000℃)性能与结构三者内在联系进行探讨.结果表明,各向异性含量80%～100%的萘基中间相沥青存在一热稳定温度区间,随着聚合反应的加深,此区间变化不大,但...     

均四甲苯基中间相沥青纤维不熔化行为的研究

由均四甲苯出发，通过甲醛／Ｈ＋交联及进一步热处理合成了低软化点（２６０℃）、高Ｈ／Ｃ原子比（０．８６）、富含甲基基团、分子结构呈完全渺位缩合构型的中间相沥青。研究了该中间相沥青纤维的不熔化行为，发现它呈现出与一般石油系或煤焦油系中间相沥青的不同氧化行为，虽然具有较高的氧化反应性（在１５０℃开始与氧反应），但要实现纤维的完全不熔化却需较多量的氧与之交联。以０．２℃·ｍｉｎ－１（１７０℃～２６０℃）的升温速率升到２６０℃，恒温１８０ｍｉｎ得到的不熔化纤维的氧含量达１７．６％，其炭纤维强度可达２１００ＭＰａ。沥青呈现高氧化反应性的原因在于体系中含有较多量的甲基、亚甲基及孤立芳氢，它们引发了氧化反应的快速；中间相沥青的渺位缩合构型分子及小芳香核片的存在是不熔化过程需要多量氧的原因。     

炭材料用基体前驱体沥青的改性研究

首次以二乙烯基苯为交联剂,在酸性催化剂的作用下对煤沥青进行了改性研究,同时对改性后的煤沥青进行显微结构和耐热性分析。研究结果表明：改性后的煤沥青不仅出现大量的中间相小球,而且耐热性优良,可作为炭材料优质的基体前驱体。     

铁电制冷回热循环的制冷系数和制冷率

计算了铁电制冷回热循环的制冷系数和制冷率 ,并指出有关文献中的错误