Влияние структуры коксов на качество коксопековых композиций на их основе

• Автор: Терентьев, Анатолий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ КОКСОВНАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УКМ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Формирование структуры коксов.

1.2. Применение и опробование коксов различной природы для получения углеродных конструкционных материалов.

Использование нефтяных коксов.

Использование пековых коксов

Использование смоляных коксов.

1.3. Свойства углеродных конструкционных материалов, зависящие от структуры наполнителя.

Влияние структуры коксов на механическую прочность углеродных

материалов
Влияние структуры коксов на плотность углеродных материалов Влияние структуры коксов на электрическую проводимость углеродных материалов

Влияние структуры коксов на объемные изменения углеродных материалов.

Влияние структуры коксов на реакционную способность углеродных материалов.
Влияние структуры коксов на радиационную устойчивость углеродных материалов.
Влияние структуры коксов на форму и размеры их частиц при из
мельчении
1.4. Зависимость свойств графита от гранулометрического состава шихты наполнителя
1.5. Зависимость свойств графита от выбора оптимального содержания связующего.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Коксы.
2.2. Пеки
3. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ КОКСОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОИЗВОДСТВА УГЛЕРОДНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ
3.1. Влияние микроструктуры коксов на их истинную плотность
3.2. Влияние структуры коксов на технологические параметры их измельчения и состав шихты наполнителя.
3.3. Распределение структурных составляющих в коксах различной природы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОКСОПЕКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА
4.1. Разработка методики определения ММР пека в коксопековых композициях
4.2. Разработка методики оценки качества коксопековой композиции
5. ПОЛУЧЕНИЕ УКМ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ
ИССЛЕДУЕМЫХ КОКСОВ
5.1. Выбор наполнителя для создания материалов различных марок
5.2. Выбор рецептур коксопековых композиций для получения материалов различного назначения
5.3. Получение тестовых образцов графитов различного назначения на
основе исследуемых коксов.
6. ПОЛУЧЕНИЕ НЕПРОК А ЛЕННОГО ИЗОТРОПНОГО МЕНОВОГО КОКСА.
6.1. Выбор сырья для получения нспрокаленного пекового кокса
6.2. Разработка технологического регламента получения непрокаленного пекового кокса и технических условий на непрокаленный пековый кокс
6.3. Получение опытной партии пекового кокса и материалов на его основе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Структуру участков кокса, в которых такие сферические частицы являются основными структурными элементами называют сферолитовой, а структуру коксов, в которых сферические частицы распределены относительно равномерно в массе короткоструйчатых структурных элементов называют вкрапленносферолитовой. Структуру коксов, которые состоят из изометричных структурных элементов размерами более мкм называют мозаичной, а с размерами структурных элементов менее 1 мкм микромозаичной. Мелкозернистой называют структуру кокса, состоящего из частиц неправильной или слабоудлиненной формы размерами до мкм. Струйчатой некоторые исследователи называют се также волокнистой составляющей структуры кокса называют структуру, которая состоит из анизометричных, неравноосных в трех взаимоперпендикулярных направлениях частиц, имеющих форму лент или удлиненных пластин. Формируется она при ламинарном течении коксуемой жидкой фазы Г 1,2, за счет возникновения определенной системы струй, в пределах которых базисные углеродные сетки высокомолекулярных соединений стремятся занять взаимнопараллельное расположение вдоль течения струи. В процессе коксования эта ориентация закрепляется и определяет характер этой структурной составляющей. Фракционный и элементный состав различных структурных составляющих кокса также различен, что подтверждается результатами газового анализа при ДТА из кокса струйчатой структуры выделяются более высокомолекулярные соединения, чем из кокса сферолитовой структуры. Данные элементного анализа показывают примерно одинаковое содержание водорода около 3 в коксах обеих структур, а результаты рентгеноструктурного анализа показывают, что размер кристаллитов в коксе с преобладанием сферолитовой структуры значительно меньше, чем в коксе с преобладанием струйчатой структуры. Эти данные говорят о том, что в коксе струйчатой структуры крупные базисные сетки окружены относительно высокомолекулярными соединениями, а в коксах сферолитовой структуры относительно мелкие по размеру сетки окружены низкомолекулярными радикалами 3. Подобная разница в составе и свойствах различных структурных составляющих коксов объясняется особенностями их формирования вязкости коксуемой массы, давления выделяющихся газообразных продуктов деструкции, наличия твердых дисперсных частиц в сырье и т. Так, образование структуры коксов, получаемых при коксовании жидких продуктов, или продуктов, проходящих при нагреве стадию жидкопластичного состояния, определяется наличием высоких давлений, сопровождающих движение газовых пузырьков через упрочняющуюся жидкую массу, что создает ламинарное течение в жидкости, которое, как уже отмечалось, ведет к взаимной ориентации больших плоских ароматических молекул в направлении, параллельном направлению потока. В коксах, образующихся из термоактивных смол, структура малоупорядочена. В процессе изучения механизма формирования структуры коксов исследователи пришли к выводу, что процесс зарождения и развития структурных элементов в коксуемой жидкой фазе любого сырьевого материала одинаков 4. В начальной стадии термического разложения сырьевой материал расплавляется и превращается в изотропную смолоподобную массу. В ходе коксования в этой массе появляются анизотропные сферические частицы, имеющие природу жидких кристаллов, в которых ориентация плоских углеводородных молекул в целом параллельна, но по отношению к поверхности частицы все плоские молекулы стремятся занять перпендикулярное положение 4,5. На определенной стадии развития структуры эти сферы частицы мезофазы сливаются с образованием мозаичных структур неправильной формы. Поскольку процесс идет в объеме, образуется структура, в различных участках которой существуют зоны с различной ориентацией базисных углеродных сеток, т. Если в коксуемой массе содержатся твердые нерастворимые частицы карбоиды, то слияние частиц мезофазы затрудняется и формирующаяся структура характеризуется меньшими размерами частиц. Эти микроструктурные особенности, заложенные в момент образования кокса, сохраняют основные черты строения на всех стадиях его термической обработки 1. На формирование структуры углеродных наполнителей влияет также и содержание гетерогенных примесей в сырье коксования.