碳化过程的优化,以制备基于反应表面方法和微观结构分析的高等级针焦炭
Xuan Chen1,2, Chenguang Jiang1, Xincai He3
1National Institute of Clean and Low Carbon Energy, Beijing 102211, China.
ACS omega
|November 25, 2024
概括
这项研究通过分析碳化参数,优化了从精炼煤焦油中生产针焦炭的生产. 最佳条件确保高中相位含量和石墨化度,以获得更优质的焦炭质量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 碳材料科学科学 碳材料科学
背景情况:
- 针焦是用于电弧炉的石墨电极的关键材料.
- 煤焦油 (CTP) 是针式焦炭生产的主要前体.
- 优化碳化过程对于获得高质量的针焦炭至关重要.
研究的目的:
- 研究碳化时间,温度和压力对绿焦和针焦的特性的影响.
- 建立可靠的转移函数,将碳化参数与焦炭微观结构相关联.
- 定义一个可操作的碳化窗口,以最大限度地提高中相含量和石墨化程度.
主要方法:
- 精炼煤焦油 (RCTP) 的制备,含有低氨酸不溶性 (QI) 含量.
- 碳化和化的实验.
- 使用偏振显微镜,XRD,拉曼光谱和SEM进行表征.
- 响应表面分析用于建立转移函数.
主要成果:
- 碳化温度显著影响中相含量和石墨化程度.
- 延长碳化时间促进中相生长和结构规律性.
- 最佳的碳化压力促进了基的形成和所需的光学结构.
- 确定了一个可操作的窗口,产生>90%的绿色焦炭中位相和>80%的针焦炭石墨化.
结论:
- 碳化参数极大地影响了针焦的质量.
- 优化条件,特别是温度,是实现高中相位含量和石墨化的关键.
- 这项研究为从RCTP中生产高性能针焦炭提供了框架.
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