酚醛树脂为粘结剂的多孔碳石墨材料制备与性能研究

发布时间：2019-12-03 14:31

【摘要】：碳石墨材料,具有比重小、耐热、高温强度高、耐磨性、导电、传热性好、自润滑性等一系列优良的综合特性。天然鳞片石墨为原料,残炭率较高的酚醛树脂粉末为粘结剂,经模压成型、等静压成型和焙烧而不需要经过石墨化过程,制备出性能良好的多孔碳石墨材料。本文分别从原料、成型压强、浸渍的角度,通过对粘结剂的种类和含量、天然石墨的种类、石油焦的含量、沥青焦的含量和等静压成型压力的不同,探究了对碳石墨材料的力学、电学和孔性能的影响,并进行物相组成和微观形貌的测试分析。研究结果表明:(1)随着酚醛树脂用量的增大,碳石墨材料的结晶度增大,酚醛树脂含量为33wt.%的原料制得的碳石墨材料的抗弯强度和抗压强度可分别达到了40.7±0.47MPa,54.2±1.03MPa;(2)石油焦做骨料时孔隙率更低,且大孔数量比沥青焦少,有更多的小孔存在。(3)随着石墨用量的增大,制得的碳石墨材料的抗弯强度、抗压强度减小,电阻率减小;石墨粒度越小,孔隙率和孔径都会减小。(4)在一定范围内,成型压强对碳石墨材料性能的影响较小,成型压强为130MPa的碳石墨材料,具有较好的抗弯强度和抗压强度和电阻率。在一定范围内成型压力对孔性能的影响较小。总孔隙率、孔径、孔的比表面积等一系列分型特征对碳石墨材料综合性能有重要影响。(5)以力学强度为材料的评价标准确定的未浸渍时的适宜配比为:石油焦:沥青焦:酚醛树脂:石墨=4.5:1.5:3.5:1;(6)石油焦作骨料的碳石墨材料经过一次浸渍酚醛树脂后,抗弯强度和抗压强度最高可分别提高到了45.7±0.47MPa,75.2±1.03MPa,电阻率降低不明显。
【图文】：

图 1-1 碳石墨材料现在企业和研究所常用的方法。但是，对于目前碳石，，制备的碳石墨材料性能不足，因为粘结剂在焙烧和出时，导致制备的材料普遍气孔率较高，由此导致材刻的地方，传输性能也因为孔的存在，表现比较差，

越紧密接触越好，即可按照磨具的外形得到生坯，以便后续的焙烧和石墨化处理。在众多的石墨材料成型方法中，常用挤压成型、模压成型、和等静压成型[35，36]。由于设备的原因，采用热压和模压(冷的或热的)成型的碳石墨材料占大多数。各种加工工艺原理如图 1-2[37]。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ127.11

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 陈智琴;刘洪波;何月德;陈鸯飞;;高残炭率酚醛树脂的耐热性能研究[J];工程塑料应用;2006年11期

2 吕瑞涛;黄正宏;康飞宇;;高导热炭基功能材料研究进展[J];材料导报;2005年11期

3 大谷杉郎;立早;;对新型炭材料的期待[J];新型碳材料;1992年01期

4 康飞宇,郑永平,兆恒,王海宁,王鲁宁,沈万慈,稻垣道夫;膨胀石墨对重油和生物体液的吸附—来自中国的研究(英文)[J];新型炭材料;2003年03期

5 稻垣道夫,丰田义雄,康飞宇,郑永平,沈万慈;膨胀石墨的孔隙结构—中国国家自然科学基金和日本学术振兴会联合研究项目报道(英文)[J];新型炭材料;2003年04期

6 高林;龚银香;马玲;;膨胀次数对天然鳞片膨胀石墨微结构的影响[J];新型炭材料;2006年02期

7 刘树和;英哲;王作明;李峰;白朔;闻雷;成会明;;天然石墨球-热解炭核壳结构的制备及电化学性能研究(英文)[J];新型炭材料;2008年01期

8 方登科;杨栋梁;杨侨;李轩科;;以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究[J];武汉科技大学学报;2012年04期

9 赵青蓝;王先友;江兰兰;吴昊;吴春;;以糠醇为碳源的新型炭材料制备及其超级电容特性[J];中国有色金属学报;2013年07期

本文编号：2569229