Оптимизация состава, дисперсности и химических свойств поверхности компонентов рецептур анодной массы

• Автор: Тюменцев, Валерий Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с.

1. Введение.

2.Аналитический обзор.

2.1 Физикохимические свойства коксопековых композиций анодной

2.1.1 Зависимост ь свойств композиций кокс связующее от их

состава
2.1.2. Влияние физикохимических свойств нефтяного кокса на характеристики углеродных композиции на его

2.1.3 Влияние структу ры и свойств пеков на характеристики коксопековых

композиций

2.2 Физикохимическое взаимодействие поверхности углеродных порошков и связующего

2.2.1 Функциональные группы на поверхности углеродных порошков

2.2.2 Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов в зависимости от химических свойств поверхности углеродных порошков. .
2.3. Качество анодной массы в технологии самообжигающегося анода с верхним токоподводом
3. Влияние физикохимических свойств каменноугольных пеков на качество анодной массы
3.1 Стабилизация качества анодной массы на основе разнородных пеков. .
3.2. Физикохимические свойства смесей пеков. Оптимальная шихтовка пеков
3.3. Выводы
4. Влияние состава и свойств смесей каменноугольного и нефтяного пеков на характеристики анодной массы.
4.1 Физикохимические свойства анодной массы, приготовленной на смеси пеков
4.2.Оптимизация дисперсного состава кокса и технологических параметров смешения пеков.
5. Влияние физикохимических свойств нефтяных коксов на качество
анодной массы
5.1 .Физикохимические свойства нефтяных коксов, поставляемых на БрА3.
5.1.1. Свойства сырых нефтяных коксов
5.1.2. Свойства прокаленных нефтяных коксов
5.2. Свойства анодной массы на основе нефтяных коксов, поставляемых на БрЛЗ
5.3. Свойства анодной массы на основе смесей коксов
6. Влияние физикохимических свойств суммарного кокса на свойства анодной массы.
6.1. Физикохимические свойства суммарных коксов
6.2. Влияние температуры прокалки на физикохимические свойства крупных и мелких фракций суммарных коксов.
6.3. Качество анодной массы на основе крупных и мелких фракций суммарных коксов
6.4. Оптимизация технологии подготовки суммарных коксов для производства анодной массы
7. Химическая модификация поверхности ингредиентов анодной массы.
8.Выводы по работе
Список литературы


Лиофобнолиофильная мозаичность поверхности определяет процесс формирования структур, представляющих собой сочетание коагуляционных структур частичек и структуры связующего. Частички в структуре контактируют через лиофобные участки, а связующее ориентировано на лиофильных участках. В такой структуре связующее претерпевает изменения, которые отличаются от изменений, происходящих в скоплениях связующего, не связанного с образующейся структурой. В случае грубодисперсных частичек кокса подобное мозаичное строение поверхности вызывает различие в условиях температурной перестройки слоев связующего при нагревании, в способности к трехмерному упорядочению при температурах графитации и гетерогенность образующихся структур. По данным микроструктурных исследований в зависимости от активности взаимодействия поверхности частичек и связующего изменяется соотношение участков с различной степенью травления. Изменение соотношения лиофильных и лиофобных участков на поверхности частичек приводит к изменению прочности смесей до спекания. Оптимальным это соотношение считается равным 0,,5. Каждое взаимное столкновение частичек по лиофобным участкам повидимому, не смачиваемым связующим вызывает образование прочных межчасгичных контактов. С другой стороны, рост лиофильных участков повышает плотность прессовки, что также увеличивает прочность смесей как вследствие общего роста контактной поверхности, так и за счет сохранения достаточной площади лиофильнолиофобных контактов. У на рис. Соотношения между лиофобными и лиофильными участками на поверхности углеграфитовых порошков не могут быть для всех случаев одинаковыми. Объем модифицированной структуры частичек определяется дисперсностью. Чем выше дисперсность, тем большая часть порошка изменяет свою структуру под влиянием взаимодействующего с ним связующего. В прямой связи с активностью поверхности по отношению к связующему находится смачиваемость. При усилении адсорбционного взаимодействия полимера и поверхности смачиваемость увеличивается. Последняя же определяет термодинамическую работу адгезии, т. Уад у1 1 соб 2. Эго выражение нуждается в поправке на значение разницы поверхностных энерг ий твердого тела без адсорбированного слоя жидкости и с адсорбированным слоем. Наличие на поверхности адсорбированного слоя связующего, возникающего при увеличении температуры Т и времени I смачивания рис. При полном смачивании работа адгезии равна 2уь, с уменьшением смачивания работа адгезии уменьшается. Рис. X, час. Рис. Влияние времени выдержки при постоянной температу ре на угол смачивания прокаленного кокса среднетемнературным пеком при различных температурах смачивания. Приведенное выражение о работе адгезии относится к жидкому адгезиву. Кроме того, учитывая полимерный характер связующего, нельзя проводить полную аналогию между низкомолекулярными жидкостями и находящимся в жидком состоянии полимером. Это объясняется тем, что свободная энергия смачивания полимером твердой поверхности меньше, чем при смачивании низкомолекулярной жидкостью, вследствие расхода части энергии на разрушение структуры полимера при его взаимодействии с поверхностью. Имеются данные, свидетельствующие об определенной корреляции между термодинамической работой адгезии и механическими параметрами адгезии, определяемыми методами отрыва. Смачивание углеграфитовых поверхностей каменноугольным пеком изучалось в . В этой работе получены коэффициенты зависимости между углом смачивания при 0С и пределом прочности при сжатии, плотностью и пористостью электродов Зодерберга. Эти коэффициенты корреляции равны 0,0, 0, 0, соответственно. Таким образом, приведенные свойства находятся в обратной зависимости от угла смачивания. Авторы объясняют это обстоятельство более полным заполнением связующим пор коксовых частичек, закупоркой при нагревании выходов из поровых канатов продуктами разложения летучих и в результате этого повышенной трещиноватостью обожженных электродов. Механические свойства углеграфитовых материалов при увеличении смачиваемости частичек связующим возрастают. Угол смачивания косвенно характеризует развитие активных функционатьных групп на поверхности угле графитовых частичек.