發(fā)布時間：2021-10-21 14:22

　　從優(yōu)化碳質(zhì)結(jié)合劑熱解炭結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),研究了催化劑種類及工藝條件對聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、Carbores P熱解炭結(jié)構(gòu)的影響。然后將熱解炭結(jié)構(gòu)較優(yōu)的PVP和Carbores P引入到鎂碳材料中,研究了兩者對鎂碳材料性能的影響。結(jié)果表明:1)經(jīng)NiO摻雜的PVP、Carbores P粉熱解炭中均可原位生成非晶態(tài)碳纖維及石墨化碳,碳纖維生長符合底端生長機制。炭化溫度較低或過高時,催化劑活性均會受到抑制;升溫速率、成型壓力會影響碳氫氣體在催化劑表面的沉積程度,從而控制碳纖維的形貌。本實驗條件下,碳纖維的適宜生長溫度為1200℃,升溫速率為2℃/min,成型壓力為150 MPa。2)NiO催化PVP時的最佳摻入量為1 wt%,所形成的碳纖維長度約1⁵μm,徑向約30¹50 nm;摻雜PVP的殘?zhí)柯侍岣吡?%左右,熱分解溫度提高了約25℃。NiO催化Carbores P時的最佳摻入量為3wt%,所形成的碳纖維的平均徑向約60 nm,平均長度約3.2μm;摻雜Carbores P的殘?zhí)柯侍岣吡?9%,熱分解溫度提高了約30℃。3)將PVP作為結(jié)合劑應(yīng)... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

瀝青的炭化過程

圖 2 碳納米管生長機理示意圖：（a）頂部生長，（b）底部生長Fig.2 Schematic illustration of growth mechanism for CNTs: (a) tip-growth, (b) based-growth1.5 課題的研究意義圍繞鎂碳材料低炭化后熱震穩(wěn)定性和抗渣蝕性的降低而影響鎂碳材料使用壽命的問題。目前主要采用的解決方法一方面是通過添加一維增強體或者在結(jié)合碳中原位形成一維增強體，在提高結(jié)合碳的石墨化程度及抗氧化性能的同時改善材料的高溫強度和韌性[63-65]；另一方面是通過才材料內(nèi)部生成陶瓷結(jié)合相、陶瓷晶須的方法來調(diào)控材料氣孔，從而改善材料的抗熱沖擊性[66-69]。但是這方面的研究尚不完全，具體表現(xiàn)為以下兩點：1）結(jié)合劑的研究種類較為局限，目前研究的結(jié)合劑大多為酚醛樹脂；2）結(jié)合劑次生炭中的碳納米結(jié)構(gòu)以及生長機理還需要進一步研究。本論文以PVP、Carbores P為鎂碳材料結(jié)合劑，系統(tǒng)研究了催化劑種類、含量及燒成制度對埋碳熱處理后結(jié)合劑熱解炭的影響規(guī)律；研究了PVP、Carbores P 對鎂碳

0 200 400 600 800 1000020406080100 空白樣1% FeO1% CoO1% NiO1% MnOTG/%Temperature/℃圖 4 摻雜不同催化劑 PVP 經(jīng) 1200 ℃炭化后熱解炭的 TG 曲線Fig.4 The TG curve of modified PVP by different kinds of catalysts after 1200 ℃2）不同種類催化劑摻雜 PVP 的顯微結(jié)構(gòu)為了進一步確定催化劑種類對 PVP 熱解炭顯微形貌的影響，觀察摻雜 PVP 在埋碳條件經(jīng) 1200 ℃炭化 3 h 后熱解炭的顯微形貌，各催化劑加入量為 PVP 總量的 1wt%，如圖 5 所示。(b)(a)(c)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]Ni催化作用下低碳MgO-C耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)特征及其性能研究[D]. 羅巍.武漢科技大學(xué) 2016
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[9]木質(zhì)素改性酚醛樹脂的合成及其對鎂碳材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[D]. 方偉.武漢科技大學(xué) 2014
[10]低碳鎂碳材料基質(zhì)組成的優(yōu)化研究[D]. 夏忠鋒.武漢科技大學(xué) 2012



本文編號：3449155