碳质中间相理论与应用

作者: 王成扬著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2015-11

版次: 1

ISBN: 9787030457509

定价: 168.00

装帧: 平装

开本: 32开

纸张: 其他

页数: 460页

字数: 556千字

正文语种: 简体中文

丛书: “十二五”国家重点图书出版规划项目材料科学技术著作丛书

分类: 工程技术

11人买过

本专著基于著者从事炭材料科学研究30年的科研成果，系统地阐述了均相成核和非均相成核碳质中间相的形成和形态发展规律，提出了碳质中间相形成和形态发展的"颗粒基本单元构筑理论"（BGBU理论）。利用该理论可以预测典型结构和复杂结构中间相球体的形成、固体颗粒在碳质中间相形成过程的成核和构筑作用以及最终形成的中间相炭微球（MCMB）的结构。并以该理论为基础可控制备了不同性质与用途的中间相炭材料，展开了对中间相炭微球、中间相沥青炭纤维、中间相泡沫炭、针状焦、水性中间相等研究，并在已经开展的产业化应用中得到初步验证。证明碳质中间相形成理论对制备高质量和高性能的碳质中间相产品具有重要的指导作用。目录

序言

前言

第1章绪论1

1.1碳质中间相的定义1

1.2原料2

1.2.1沥青2

1.2.2重质油16

1.2.3焦油19

1.3热解反应28

1.3.1稠环芳烃的化学结构本性29

1.3.2稠环芳烃的中温液相热解41

1.4中间相现象56

1.4.1中间相现象的发现56

1.4.2中间相现象的分类57

1.4.3中间相现象的本性64

1.5中间相的科学意义和应用领域67

1.5.1碳质中间相的特殊性67

1.5.2碳质中间相的研究方向68

1.5.3碳质中间相的研究历程68

1.5.4碳质中间相的结构与其产品性能的关联69

1.5.5碳质中间相的应用领域69

参考文献73

第2章碳质中间相生成理论81

2.1中间相炭微球81

2.1.1中间相炭微球的研究发展81

2.1.2中间相炭微球的制备方法82

2.1.3影响中间相炭微球形成的因素85

2.1.4中间相炭微球结构的表征方法94

2.1.5中间相炭微球的形成过程102

2.1.6添加剂对中间相炭微球形成过程的影响115

2.1.7中间相炭微球形成过程中的超细碳质颗粒160

2.2体形碳质中间相（中间相沥青）167

2.2.1体形中间相的研究现状167

2.2.2体形中间相织构的分类167

2.2.3体形中间相的结构特征169

2.2.4不同后处理方式体形中间相沥青的结构特征172

2.2.5中间相沥青基炭材料的结构调控185

2.3碳质中间相形成理论188

2.3.1碳质中间相分子的结构特征189

2.3.2碳质中间相微球的结构特征190

2.3.3碳质中间相的形成机理192

2.4“颗粒基本单元构筑”理论的应用201

2.4.1碳质中间相形成和发展的预测201

2.4.2原料沥青中喹啉不溶物对中间相形成和发展作用的解释208

2.4.3中间相炭微球表面颗粒或粒状突起的解释208

2.4.4碳质中间相基超高比表面积活性炭的可控制备209

2.4.5中间相炭材料多元化储锂模型的构建210

参考文献211

第3章中间相沥青炭纤维222

3.1炭纤维发展概况222

3.2可纺中间相沥青224

3.2.1中间相沥青的几种典型制备方法224

3.2.2可纺中间相沥青制备的基本过程230

3.2.3可纺中间相沥青的有效制备途径232

3.2.4可纺中间相沥青的制备及其性能表征232

3.3中间相沥青的熔融纺丝239

3.3.1熔融纺丝工艺239

3.3.2纺丝工艺参数的选取248

3.3.3喷丝板的设计252

3.3.4中间相沥青纤维的纺制及其表征256

3.4中间相沥青纤维的后处理271

3.4.1不熔化处理271

3.4.2炭化处理277

3.4.3纤维微观结构与力学性能的表征280

3.4.4不熔化条件对中间相沥青炭纤维力学性能的影响281

3.5异形中间相沥青纤维的后处理和所获炭纤维的力学性能285

3.5.1异形中间相沥青纤维的不熔化和炭化285

3.5.2异形中间相沥青纤维的力学性能285

3.6影响异形中间相沥青炭纤维力学性能的因素286

3.6.1异形中间相沥青纤维的特征尺寸286

3.6.2异形中间相沥青纤维的分子取向度288

3.6.3异形中间相沥青炭纤维的微观结构288

3.6.4中间相沥青中空炭纤维的力学性能分析293

参考文献295

第4章中间相炭微球302

4.1中间相炭微球的生长302

4.1.1原料选择302

4.1.2生长工艺303

4.2中间相炭微球的分离305

4.2.1溶剂分离法305

4.2.2离心分离法305

4.2.3热过滤分离法306

4.2.4超临界热萃取法306

4.2.5溶剂离心联合分离法307

4.3中间相炭微球的炭化和石墨化307

4.4工业中间相炭微球的结构特征308

4.4.1中低温炭化中间相炭微球的结构特征308

4.4.2石墨化中间相炭微球的结构特征333

4.5中间相炭微球结构特征的调控339

4.5.1影响中间相炭微球结构特征的因素339

4.5.2中间相炭微球结构特征的调控手段341

参考文献341

第5章中间相沥青基泡沫炭346

5.1中间相沥青基泡沫炭的研究进展346

5.2中间相沥青基泡沫炭的制备348

5.2.1发泡用中间相沥青348

5.2.2中间相沥青基泡沫炭生料的制备350

5.2.3中间相沥青基泡沫炭生料的炭化与石墨化355

5.3中间相沥青基泡沫炭的表征357

5.3.1孔泡形貌与结构357

5.3.2密度和孔隙率357

5.4中间相沥青基泡沫炭的性质358

5.4.1中间相沥青性能对泡沫炭性能的影响358

5.4.2发泡压力对中间相沥青基泡沫炭性能的影响370

5.4.3发泡温度对中间相沥青基泡沫炭性能的影响375

5.5限定尺寸法制备中间相沥青基泡沫炭377

5.5.1限定尺寸发泡法377

5.5.2限定尺寸法制备中间相沥青基泡沫炭的工艺378

5.5.3不同处理阶段限定尺寸法中间相沥青基泡沫体的形貌379

5.5.4限定尺寸法中间相沥青基泡沫炭的孔泡结构特征382

5.6中间相沥青基泡沫炭微裂纹的控制384

5.6.1泡沫炭微裂纹的结构及其形成机制384

5.6.2泡沫炭微裂纹的控制386

5.7中间相沥青基泡沫炭孔泡的生长过程397

5.7.1中间相沥青孔泡的初生点及其发育生长398

5.7.2中间相沥青孔泡的生长方向与孔泡的形貌399

5.7.3中间相沥青的自发泡历程及其生长机理401

参考文献403

第6章针状焦408

6.1针状焦的发展历程408

6.2针状焦制备的理论基础410

6.2.1中间相成焦理论411

6.2.2气流拉焦工艺411

6.2.3针状焦组织形态411

6.3针状焦的原料与种类413

6.3.1针状焦的原料及要求413

6.3.2针状焦的分类414

6.4针状焦的制备工艺414

6.4.1原料预处理414

6.4.2焦化417

6.4.3煅烧420

6.5针状焦的主要性能指标426

6.5.1真实密度426

6.5.2热膨胀系数427

6.5.3机械强度427

6.5.4电阻率427

6.5.5抗氧化性428

6.5.6几种典型针状焦的性能指标428

6.6针状焦的可控制备428

6.6.1原料的基本性质429

6.6.2工艺与装置429

6.6.3单一原料体系针状焦的制备431

6.6.4混配体系针状焦的制备434

参考文献438
内容简介:
本专著基于著者从事炭材料科学研究30年的科研成果，系统地阐述了均相成核和非均相成核碳质中间相的形成和形态发展规律，提出了碳质中间相形成和形态发展的"颗粒基本单元构筑理论"（BGBU理论）。利用该理论可以预测典型结构和复杂结构中间相球体的形成、固体颗粒在碳质中间相形成过程的成核和构筑作用以及最终形成的中间相炭微球（MCMB）的结构。并以该理论为基础可控制备了不同性质与用途的中间相炭材料，展开了对中间相炭微球、中间相沥青炭纤维、中间相泡沫炭、针状焦、水性中间相等研究，并在已经开展的产业化应用中得到初步验证。证明碳质中间相形成理论对制备高质量和高性能的碳质中间相产品具有重要的指导作用。
作者简介:
目录:
目录

序言

前言

第1章绪论1

1.1碳质中间相的定义1

1.2原料2

1.2.1沥青2

1.2.2重质油16

1.2.3焦油19

1.3热解反应28

1.3.1稠环芳烃的化学结构本性29

1.3.2稠环芳烃的中温液相热解41

1.4中间相现象56

1.4.1中间相现象的发现56

1.4.2中间相现象的分类57

1.4.3中间相现象的本性64

1.5中间相的科学意义和应用领域67

1.5.1碳质中间相的特殊性67

1.5.2碳质中间相的研究方向68

1.5.3碳质中间相的研究历程68

1.5.4碳质中间相的结构与其产品性能的关联69

1.5.5碳质中间相的应用领域69

参考文献73

第2章碳质中间相生成理论81

2.1中间相炭微球81

2.1.1中间相炭微球的研究发展81

2.1.2中间相炭微球的制备方法82

2.1.3影响中间相炭微球形成的因素85

2.1.4中间相炭微球结构的表征方法94

2.1.5中间相炭微球的形成过程102

2.1.6添加剂对中间相炭微球形成过程的影响115

2.1.7中间相炭微球形成过程中的超细碳质颗粒160

2.2体形碳质中间相（中间相沥青）167

2.2.1体形中间相的研究现状167

2.2.2体形中间相织构的分类167

2.2.3体形中间相的结构特征169

2.2.4不同后处理方式体形中间相沥青的结构特征172

2.2.5中间相沥青基炭材料的结构调控185

2.3碳质中间相形成理论188

2.3.1碳质中间相分子的结构特征189

2.3.2碳质中间相微球的结构特征190

2.3.3碳质中间相的形成机理192

2.4“颗粒基本单元构筑”理论的应用201

2.4.1碳质中间相形成和发展的预测201

2.4.2原料沥青中喹啉不溶物对中间相形成和发展作用的解释208

2.4.3中间相炭微球表面颗粒或粒状突起的解释208

2.4.4碳质中间相基超高比表面积活性炭的可控制备209

2.4.5中间相炭材料多元化储锂模型的构建210

参考文献211

第3章中间相沥青炭纤维222

3.1炭纤维发展概况222

3.2可纺中间相沥青224

3.2.1中间相沥青的几种典型制备方法224

3.2.2可纺中间相沥青制备的基本过程230

3.2.3可纺中间相沥青的有效制备途径232

3.2.4可纺中间相沥青的制备及其性能表征232

3.3中间相沥青的熔融纺丝239

3.3.1熔融纺丝工艺239

3.3.2纺丝工艺参数的选取248

3.3.3喷丝板的设计252

3.3.4中间相沥青纤维的纺制及其表征256

3.4中间相沥青纤维的后处理271

3.4.1不熔化处理271

3.4.2炭化处理277

3.4.3纤维微观结构与力学性能的表征280

3.4.4不熔化条件对中间相沥青炭纤维力学性能的影响281

3.5异形中间相沥青纤维的后处理和所获炭纤维的力学性能285

3.5.1异形中间相沥青纤维的不熔化和炭化285

3.5.2异形中间相沥青纤维的力学性能285

3.6影响异形中间相沥青炭纤维力学性能的因素286

3.6.1异形中间相沥青纤维的特征尺寸286

3.6.2异形中间相沥青纤维的分子取向度288

3.6.3异形中间相沥青炭纤维的微观结构288

3.6.4中间相沥青中空炭纤维的力学性能分析293

参考文献295

第4章中间相炭微球302

4.1中间相炭微球的生长302

4.1.1原料选择302

4.1.2生长工艺303

4.2中间相炭微球的分离305

4.2.1溶剂分离法305

4.2.2离心分离法305

4.2.3热过滤分离法306

4.2.4超临界热萃取法306

4.2.5溶剂离心联合分离法307

4.3中间相炭微球的炭化和石墨化307

4.4工业中间相炭微球的结构特征308

4.4.1中低温炭化中间相炭微球的结构特征308

4.4.2石墨化中间相炭微球的结构特征333

4.5中间相炭微球结构特征的调控339

4.5.1影响中间相炭微球结构特征的因素339

4.5.2中间相炭微球结构特征的调控手段341

参考文献341

第5章中间相沥青基泡沫炭346

5.1中间相沥青基泡沫炭的研究进展346

5.2中间相沥青基泡沫炭的制备348

5.2.1发泡用中间相沥青348

5.2.2中间相沥青基泡沫炭生料的制备350

5.2.3中间相沥青基泡沫炭生料的炭化与石墨化355

5.3中间相沥青基泡沫炭的表征357

5.3.1孔泡形貌与结构357

5.3.2密度和孔隙率357

5.4中间相沥青基泡沫炭的性质358

5.4.1中间相沥青性能对泡沫炭性能的影响358

5.4.2发泡压力对中间相沥青基泡沫炭性能的影响370

5.4.3发泡温度对中间相沥青基泡沫炭性能的影响375

5.5限定尺寸法制备中间相沥青基泡沫炭377

5.5.1限定尺寸发泡法377

5.5.2限定尺寸法制备中间相沥青基泡沫炭的工艺378

5.5.3不同处理阶段限定尺寸法中间相沥青基泡沫体的形貌379

5.5.4限定尺寸法中间相沥青基泡沫炭的孔泡结构特征382

5.6中间相沥青基泡沫炭微裂纹的控制384

5.6.1泡沫炭微裂纹的结构及其形成机制384

5.6.2泡沫炭微裂纹的控制386

5.7中间相沥青基泡沫炭孔泡的生长过程397

5.7.1中间相沥青孔泡的初生点及其发育生长398

5.7.2中间相沥青孔泡的生长方向与孔泡的形貌399

5.7.3中间相沥青的自发泡历程及其生长机理401

参考文献403

第6章针状焦408

6.1针状焦的发展历程408

6.2针状焦制备的理论基础410

6.2.1中间相成焦理论411

6.2.2气流拉焦工艺411

6.2.3针状焦组织形态411

6.3针状焦的原料与种类413

6.3.1针状焦的原料及要求413

6.3.2针状焦的分类414

6.4针状焦的制备工艺414

6.4.1原料预处理414

6.4.2焦化417

6.4.3煅烧420

6.5针状焦的主要性能指标426

6.5.1真实密度426

6.5.2热膨胀系数427

6.5.3机械强度427

6.5.4电阻率427

6.5.5抗氧化性428

6.5.6几种典型针状焦的性能指标428

6.6针状焦的可控制备428

6.6.1原料的基本性质429

6.6.2工艺与装置429

6.6.3单一原料体系针状焦的制备431

6.6.4混配体系针状焦的制备434

参考文献438

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