高密度高強(qiáng)度炭/石墨材料附加值高,應(yīng)用廣泛,如電極、高熱交換器、火箭喉襯材料等。中間相炭微球（MCMB）具有良好的自燒結(jié)性,采用冷等靜壓成型,經(jīng)熱處理可以燒結(jié)成無粘結(jié)劑高密度高強(qiáng)度炭/石墨材料。本文主要以具有自燒結(jié)性能的MCMB作為原料,制備無粘結(jié)劑炭/石墨材料以及添加中間相瀝青、中間相瀝青氧化粉制備炭/石墨材料。以23μmMCMBs為原料制備無粘結(jié)劑炭材料,探討了熱處理溫度對樣品顯微結(jié)構(gòu)、熱失重、線收縮、體收縮、密度、強(qiáng)度、電阻率的影響和炭材料各向同性度。樣品熱失重主要發(fā)生在250℃900℃°,當(dāng)熱處理溫度為500℃至1100℃時(shí),樣品發(fā)生較大收縮。當(dāng)熱處理溫度達(dá)到1300℃時(shí),熱失重率為9.72%,線收縮率與體積收縮率分別為12.26%、32.46%。樣品體密度為1.75g/cm3,抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度分別為83.5MPa、333MPa,各向同性度為1.04。探討了以23μm MCMBs為原料,添加不同比例11μm MCMBs破碎粉料、5μm MCMBs破碎粉料制備無粘結(jié)炭材料對其結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明添加一定比例11μmMCMBs及5μmMCMBs可提高生坯及炭材料密度,但抗折... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?“微域構(gòu)筑”理論??

?？中間相球體??片雛奸??圖１．１?“微域構(gòu)筑”理論??王成揚(yáng)等學(xué)者提出了?“顆�；締卧Y(jié)構(gòu)”理論［１５’１６］：中間相的形成和發(fā)展過程??為三級(jí)連續(xù)構(gòu)筑過程，瀝青在加熱過程中，芳香分子逐漸長大，大片層堆積形成??構(gòu)筑單元／顆粒構(gòu)筑單元，最后這些構(gòu)筑單元逐步堆積形成中間相球體ＵＭ６］，過程??如圖１．２所示。中間相小球制備過程中，采用較高保溫溫度，較短的保溫時(shí)間或??者低溫保溫，保溫較長時(shí)間，會(huì)獲得不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的中間相小球［１７］。Ｈｏｎｄａ等人??通過考察喹啉可溶在３４０°Ｃ與３７０°Ｃ下生成的中間相小球，發(fā)現(xiàn)在低溫下生的中間??相小球與已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的三種結(jié)構(gòu)（地球儀型［８］，洋蔥型［１８］，同心圓型［１９］結(jié)構(gòu)有所差??異，類似于第四種結(jié)構(gòu)，如圖１．３所示。??：紅：零—Ｓ?－??（ａ＞平面分子?（ｂ）中間相構(gòu)筑承元?＜ｃ）中間相小球?（ｄ＞炭化后的中間相小球??圖１．２?“顆粒基本單元結(jié)構(gòu)”理論??ＭＣＭＢ主要的制備方法分為熱縮聚法

圖２．１制備工藝步驟??制備無粘結(jié)劑各向同性炭材料主要經(jīng)過篩分、成型、切樣、炭化過程，制備??工藝步驟如圖２．１所示。將原料ＭＣＭＢｓ緩慢加入等靜壓成型模具中振實(shí)后密封??（制備ＭＣＭＢｓ不同粒徑配比各向同性炭材料采用機(jī)械方式混合均勻）；再將填??好料的模具放入冷等靜壓機(jī)中，加壓至１５０－２００ＭＰａ保壓時(shí)間分別為３ｍｉｎ、６ｍｉｉｉ、??９ｍｉｎ，取出并脫模得直徑為５３－５５ｍｍ，高為９７－９８ｍｍ生坯；并將生坯切成１５Ｘ??１５Ｘ６０ｍｍ的長條及邊長為１２ｍｍ的正方體；將切好的樣品在Ｎ２保護(hù)下使用管式??爐進(jìn)行熱處理，測試生坯密度和表觀尺寸；后將切好的樣品置于管式爐中在Ｎ２??氣氛保護(hù)下分別升溫至２５０°Ｃ、５００°Ｃ、７００°Ｃ、９００°Ｃ、１１００°Ｃ、１３００°Ｃ進(jìn)行熱處??理，１００（ＴＣ以下升溫速率為１０°Ｃ／ｍｉｎ，?１０００°Ｃ以上升溫速率為５°Ｃ／ｍｉｎ。??２．２．２添加粘結(jié)劑制備各高密高強(qiáng)炭／石墨材料??添加中間相瀝青及中間相瀝青氧化粉制備各向同性炭／石墨材料，將制備的中??間相瀝青使用行星球磨機(jī)通過調(diào)節(jié)時(shí)間和轉(zhuǎn)速將粒徑磨至平均粒徑為１１ｐｍ，按??比例１％、３％、５％采用機(jī)械分散的方式將ＭＣＭＢｓ和中間相瀝青混合均勻，隨即??將混合原料裝進(jìn)橡膠模具中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]碳質(zhì)中間相結(jié)構(gòu)的形成及其相關(guān)材料的應(yīng)用研究[D]. 李同起.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2931067