采用Coats-Redfern近似的熱解動力學分析模型,對浸后陽極進行了熱重分析,比較三種升溫速度下試樣的失重特點。結(jié)果表明,浸后陽極失重過程分為三個階段,降低升溫速度可使瀝青熱解反應提前開始,并提前結(jié)束,減少熱分解量,降低最大失重速率,提高殘?zhí)柯�。在瀝青熱解反應第二階段適當降低升溫速度,確保熱解反應充分完成,有助于提高浸后焙燒后陽極的增重率以及各項物化性能,而在熱解反應的第一階段（室溫～200℃）以及第三階段（550～750℃）可適當提高升溫速度,以減少浸后焙燒周期,減少焙燒能耗。浸漬劑瀝青的熱解反應屬于一級反應,隨著升溫速度的降低,活化能呈減少趨勢,反應更加容易進行,反應更充分。 

【文章來源】：應用化工. 2020,49(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

陽極試樣中瀝青的TG/DTG曲線(升溫速率15 ℃/min)

瀝青的熱解TG和DTG曲線見圖2。圖2反映的失重規(guī)律與圖1相似,也是明顯的呈現(xiàn)出三個階段,但是三個失重階段的溫度節(jié)點不同,無論是第一階段結(jié)束的溫度點,還是第二階段結(jié)束的溫度點,亦或者最快失重點,這些溫度節(jié)點都提前了,第一階段的結(jié)束溫度為175 ℃,提前了 25 ℃;第二階段的結(jié)束溫度為560 ℃,提前了 20 ℃;最快失重點為390 ℃,提前了20 ℃。可知隨著升溫速率的下降,瀝青熱解反應會提前開始,并提前結(jié)束。另外,最大失重速率降為0.287%/℃,第二階段的失重率減少為49.04%,最終的殘?zhí)柯试黾訛?6.68%,說明降低升溫速率,會減少瀝青揮發(fā)物的逸出,增加化合物縮聚反應的機會,提高殘?zhí)柯?這對提高陽極理化性能是有利的。

三種升溫速度下的瀝青反應轉(zhuǎn)化率見圖3。由圖3可知,三條曲線都是兩頭平緩,中間陡峭,表明熱解反應規(guī)律為:低溫段反應速率較慢,隨著溫度上升,反應速度急速上升,在350～400 ℃之間達到最大,之后在高溫區(qū)又逐漸減緩,這與之前的熱重分析結(jié)果相符,350～400 ℃也是最快失重點所在的區(qū)域。另外,降低升溫速度會使瀝青熱解反應提前,在150～350 ℃之間,低升溫速率帶來的反應提前量逐漸增大,350 ℃之后反應提前量又逐漸被彌平,高升溫速率的熱分解量逐漸接近并超過低升溫速率下的熱分解量。導致高升溫速度下本應在低溫段完成的熱解反應被推遲到高溫段完成,帶來的直接后果就是高溫段分解量急劇增加。需要注意的是,降低升溫速度會使瀝青的殘?zhí)柯侍岣?這是因為低升溫速度下,瀝青中的低分子組分有更充足的時間完成聚合反應,而在高升溫速度下,這些組分會快速分解逸出。對15,10,5 ℃/min三種升溫速度下的殘?zhí)柯实臏y定結(jié)果分別為:39.61%,46.68%和50.94%。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3588914