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炭素技术 2013年第2期32卷 20-22页

作者：欧阳曙光苏晓丽王子侃杨超武汉科技大学湖北武汉430081 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室湖北武汉430081

应用Visual C++6.00开发了基于数点法的沥青中间相含量计算机自动分析系统软件。此软件整体由文件管理、结果编辑、图片放缩、统计分析和帮助文件5部分组成。能够打开图像,对图像进行分析、对中间相进行计数。对该软件进行实例应用,能... 详细信息

应用Visual C++6.00开发了基于数点法的沥青中间相含量计算机自动分析系统软件。此软件整体由文件管理、结果编辑、图片放缩、统计分析和帮助文件5部分组成。能够打开图像,对图像进行分析、对中间相进行计数。对该软件进行实例应用,能够灵活方便地分析沥青中间相的含量。

关键词：沥青中间相含量数点法自动分析系统

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可控中间相含量萘沥青的调制及其大直径炭纤维结构性能研究

可控中间相含量萘沥青的调制及其大直径炭纤维结构性能研究

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作者：薛政武汉科技大学

学位级别：硕士

中间相沥青基炭纤维具有高强高模、耐高温腐蚀的特性,又兼具优异的热电传导性能,是航空航天、国防工业等领域不可或缺的工程材料。沥青基炭纤维的显微结构是其物理性能的决定因素,而显微结构又与沥青先驱体的结构与性能直接相关,通过对... 详细信息

中间相沥青基炭纤维具有高强高模、耐高温腐蚀的特性,又兼具优异的热电传导性能,是航空航天、国防工业等领域不可或缺的工程材料。沥青基炭纤维的显微结构是其物理性能的决定因素,而显微结构又与沥青先驱体的结构与性能直接相关,通过对沥青原料的调制可以实现炭纤维结构及性能的调控。本论文以萘沥青为原料,通过调控热缩聚工艺制备了具有不同中间相液晶含量的可纺沥青,并经熔融纺丝、氧化稳定化和高温炭化制备了大直径沥青基炭纤维。系统研究了萘沥青的热缩聚工艺条件,采用多种检测手段对合成沥青的结构和性能进行了表征。此外,研究了中间相液晶的含量对聚合沥青结构与性能(包括可纺性)的影响,并通过微观检测、拉伸试验及电阻率测试等分析方法对所制大直径炭纤维的结构和性能进行了分析,初步探讨了沥青原料内部中间相液晶含量对炭纤维结构和性能的影响。其主要结论如下:(1)热聚合温度、时间和压力等对中间相液晶的形成及转化有重要影响。在40040C范围,反应温度升高,中间相液晶含量随之增大,当热缩聚温度达到440C时反应过于剧烈产生焦化现象;在430C下,随着聚合时间延长,中间相液晶从小球状逐渐向体中间相转化;提高反应体系压力,萘沥青聚合速率增加,同时抑制了芳烃大分子的裂解,与常压热聚合相比,可得到取向更为良好的广域结构中间相。萘沥青在反应温度为430C、反应压力为4 MPa条件下聚合8h可以制备出各向异性含量接近100 vol.%,软化点适中(282C)的广域流线型中间相沥青。采用合适的制备方法(直接热缩聚和空气氧化)并调控反应温度、聚合时间等工艺参数可以得到不同中间相含量(5 vol.%、30 vol.%、50 vol.%、75 vol.%、98 vol.%、100 vol.%)的萘沥青,通过进一步预处理,可以得到软化点在23090C之间的可纺沥青。(2)中间相液晶含量对合成沥青的结构和性能有重要影响。随着聚合程度增加,合成沥青软化点升高,相应分子量和QI组分含量较高。中间相含量提高,液晶相从弥散的小球状逐渐向大域体织构转变,直至形成中间相含量接近100vol.%的广域流线型结构。适当脱轻组分预处理后,不同中间相含量合成沥青中的同性组分与异性组分可以形成较稳定的共存体系,在热态静置处理( h)或熔融纺丝期间不发生明显相分离。中间相含量较低( vol.%)时,分散在同性组分中的小球状液晶在纺丝时产生应力集中,相对于同性沥青其纺丝性能明显降低;中间相含量约为30 vol.%时,液晶相球体尺寸增大并产生少量融并体,各向同性组分为主相,其力学性能较低,无法实现连续收丝;当中间相含量超过50 vol.%时,各向异性组分作为连续相,合成沥青的纺丝效果较好,且各向异性含量越高,沥青的可纺性能越好。经筛网过滤处理后,合成沥青的可纺性进一步提高,纺丝连续性和稳定性明显增加。(3)中间相液晶含量对所制大直径(Φ0μm)炭纤维微观结构和物理性能有重要影响。低中间相含量( vol.%)合成沥青制备的纤维直径不均匀,拉伸强度明显低于各向同性可纺沥青所制炭纤维的强度。对于中间相含量大于50vol.%的可纺沥青,随中间相液晶含量增加,其对应炭纤维截面织构由无规结构向辐射结构转变,纤维内部分子排列逐渐规整,有序度增加,拉伸强度逐步提高,轴向电阻率明显降低,但是炭纤维更容易产生轴向劈裂,而且劈裂程度随沥青内中间相液晶含量增加而明显加剧。8 vol.%中间相含量合成沥青所制炭纤维的拉伸强度为840 MPa,轴向电阻率为2.6×10Ω.m。降低原料萘沥青灰分至170ppm所制高中间相含量(00 vol.%)合成沥青的可纺性显著提高,所制大直径炭纤维的拉伸强度可以提高至980 MPa。

关键词：萘沥青中间相沥青中间相含量可纺性炭纤维

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图像处理技术在测定沥青中间相含量中的应用

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炭素技术 2011年第3期30卷 17-20页

作者：侯先亮李铁虎庄强王珍程有亮赵廷凯西北工业大学材料学院陕西西安710072

中间相含量作为炭材料前驱体沥青的一项关键指标,在研究和制备中间相沥青时具有着重要的意义。图像处理法测定中间相含量在参考传统定量显微技术的基础上,结合计算机图像处理技术划分出偏光图像中的3个区域,有效地分辨出中间相和各向同... 详细信息

中间相含量作为炭材料前驱体沥青的一项关键指标,在研究和制备中间相沥青时具有着重要的意义。图像处理法测定中间相含量在参考传统定量显微技术的基础上,结合计算机图像处理技术划分出偏光图像中的3个区域,有效地分辨出中间相和各向同性部分的灰度阈值,从而能较为便捷准确得出中间相含量。对比于选择性溶剂萃取法的结果,该法能更好地反映中间相的真实含量。

关键词：煤沥青中间相含量图像处理技术灰度阈值

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高温煤沥青不同组分中间相形成过程

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新型炭材料 2020年第5期35卷 599-608页

作者：许蕾王相君杨桃池永庆宋燕宋怀河刘占军太原科技大学山西太原030024 中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室山西太原030001 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

通过对高温煤沥青分级萃取获得了以下几种组分:正庚烷可溶物(HS)、正庚烷不溶甲苯可溶物(HI-TS)、甲苯不溶吡啶可溶物(TI-PS)及吡啶不溶物组分(PI),分别以HS、HI-TS和TI-PS组分为原料,采用直接热缩聚法,制备了中间相沥青。通过偏光显微... 详细信息

通过对高温煤沥青分级萃取获得了以下几种组分:正庚烷可溶物(HS)、正庚烷不溶甲苯可溶物(HI-TS)、甲苯不溶吡啶可溶物(TI-PS)及吡啶不溶物组分(PI),分别以HS、HI-TS和TI-PS组分为原料,采用直接热缩聚法,制备了中间相沥青。通过偏光显微镜观察,四氢呋喃提取中间相等方法对合成的中间相沥青进行结构表征和中间相含量分析。结果表明:当反应温度为400~460℃时,HS组分趋向于生成区域型光学结构的中间相沥青,而HI-TS,TI-PS组分则会随着反应温度、恒温时间的增加,生成流线型或镶嵌型中间相结构,且中间相含量均在90%以上。

关键词：族组分煤沥青光学结构中间相含量

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