Кинетические закономерности процессов газофазного окисления искусственных углеродных материалов

• Автор: Ефремова, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Литературный обзор .

1.1 Основные стадии технологического процесса получения

ф искусственных углеродных материалов.

1.2 Реакционная способность искусственных углеродных материалов по отношению к газообразному окислителю.

1.3 Механизм и кинетика процессов газофазного окисления углеродных материалов.

1.4 Общие закономерности процессов газофазного окисления углерода и

топохимических реакций

2 Объекты и методы исследования.

ф 2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования
2.3 Выбор оптимальных условий проведения эксперимента
2.3.1 Исследование факторов, влияющих на воспроизводимость экспериментов.
2.3.2 Исследование факторов, обеспечивающих проведение экспериментов в кинетическом режиме реагирования
2.4 Выбор температуры проведения экспериментов в изотермических условиях.
2.5 Математическая обработка результатов эксперимента.
2.6 Определение суммарного содержания поверхностных
функциональных групп кислотного характера.
3 Кинетические закономерности процесса газофазного окисления углеродных материалов.
3.1 Кинетика процессов газофазного окисления в условиях подъема
температуры с постоянной скоростью
3.2 Кинетика процессов газофазного окисления в изотермических
условиях
3.3 Применение кинетических моделей топохимических реакций для описания процессов газофазного окисления углеродных материалов.
4 Количественная оценка структурной неоднородности искусственных
углеродных материалов посредством кинетического анализа процессов их
газофазного окисления
4.1 Влияние скорости смешивания пекоуглеродных композиций на структурную неоднородность термообработанных углеродных материалов.
4.2 Влияние температуры смешивания пекоуглеродных композиций на структурную неоднородность термообработанных углеродных материалов
ф 4.3 Влияние сырьевых факторов производства на кинетику окисления
искусственных углеродных материалов в неизотермических
условиях.
Выводы.
Список литературы


Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области. Сборник рефератов научноисследовательских работ аспирантов. Челябинск Издво ЮУрГУ, С. Ефремова . Балыкин В. П. Кинетика процессов газофазного окисления искусственных углеродных материалов Международная школасеминар для молодых ученых Наноматериалы в химии и биологии авторефераты докладов, г. Балыкин В. П., Ефремова . Тезисы V всероссийской конференции Керамика и композиционные материалы, Сыктывкар, июня, г. С.4. Ефремова . Балыкин В. П. Кинетическое описание процессов газофазного окисления гетерогенных углеродных материалов в изотермических и неизотермических условиях XXII Всероссийская школасимпозиум молодых ученых по химической кинетике программа и тезисы, Московская область, пансионат Клязьма, марта С. Ю.Балыкин В. П., Ефремова . Кинетические закономерности процессов окисления дисперсных углеродсодержащих систем Тезисы Докладов XVI Симпозиума Современная химическая физика, Туапсе, сентября 1октября г. С.2. Балыкин В. П., Ефремова . Термогравиметрический анализ процессов газофазного окисления искусственных углеродных материалов Третья международная конференция Углерод фундаментальные проблемы науки, материаловедения, технологии сборник тезисов докладов, М МГУ, октября г. Балыкин В. П., Ефремова . Метод количественной оценки структурной неоднородности гетерогенных углеродных материалов посредством кинетического анализа процессов их газофазного окисления Вестник Челябинского университета. Серия 4. Химия, . С.. Технология производства углеродных материалов многостадийный процесс, сопровождающийся на каждой стадии сложными химическими и физикохимическими превращениями исходных сырьевых компонентов наполнителя и связующего, в результате которых происходит трансформация структуры материала из полуаморфного состояния в состояние, в определенной мере приближающееся к структуре идеального графита 1. На рис. В современной промышленности помимо обязательных технологических операций существует большое количество дополнительных стадий, но они относятся к числу вспомогательных и используются для производства только того или иного изделия. Сырьем для получения искусственных углеродных материалов являются продукты нефтяной и каменноугольной промышленности пиролизные и крекинговые нефтяные коксы, антрациты и термоантрациты, пековые коксы. Эти продукты используются в производстве углеродных материалов в качестве наполнителей и различаются не только по способу получения, но и по содержанию углерода, примесей, физикохимическим и механическим свойствам 4. Коксы, используемые в производстве углеродных материалов, неоднородны по своей структуре. В них обнаружены, по крайней мере, две ярко выраженные составляющие точечная сферолитовая и волокнистая струйчатая 4. В работе 5 методом оптической микроскопии 6 показано, что пиролизным коксам КНПЭ, КНПС и сланцевому присущи две структурные составляющие сферолитовая и струйчатая рис. Струйчатые и сферолитовые компоненты в нефтяных пиролизных коксах обладают различными механическими и физикохимическими свойствами 4,7 и различия в свойствах компонентов структуры сохраняются как для прокаленных, так и для графитированных коксов 5. Наличие сферолитовой структуры, в основном, определяет недостаточную способность к графитации пиролизных коксов, а также влияет на свойства графитов, полученных из этих коксов 3. Рис. В качестве связующих материалов применяют пеки каменноугольного и нефтяного происхождения с различными температурами размягчения и смолопеки 4, представляющие собой коллоидные системы сложного химического состава. Химический состав пеков представлен набором различающихся по молекулярной массе, числу бензольных колец ароматических и гетероароматических конденсированных соединений с боковыми алифатическими заместителями 1. Основной функцией связующего является консолидация зерен наполнителя при формировании твердого углеродного тела 7. Связующее придает изделиям необходимую прочность и однородность 3, а также сообщает связанность формуемой массе и пластифицирует ее 2. Рис.