热聚合工艺对煤沥青性能的影响（绪论+实验）(4)
3．中间相沥青基泡沫炭
中间相沥青基泡沫炭是由中间相沥青发泡制得的一种新型多孔材料,这种炭材料由于同时具有低密度、高导热、抗冲击、高强度、耐化学腐蚀等优异性能[14],从而使得其应用在电子行业:如高功率芯片和电转换器等。除了电子行业以外,还被广泛应用在航空航天器和卫星转移系统以及防火门和防火墙等领域。由于炭泡沫的独特性能运用在军事和民用器材中,使得装备轻便、小巧、安全,所以对炭泡沫的应用对我国国防以及经济发展起到重要的作用。利用中间相沥青为原料制备出新型高性能沥青炭泡沫,由于它的保温一导热、绝缘性能、以及耐高温、耐腐蚀等性能已经在国防、航海、社会生活得到大量应用,有着巨大的潜力与前途。
4．针状焦
由煤焦油或富含短侧链、线性联接的多环(3-4环)芳烃、胶质和沥青质数量较少的低硫低灰分优质渣油经过中间相调制,再延迟焦化可以得到层状结构明显的、具有石墨化程度高的各项异性焦炭,简称针状焦(Neddle coke).针状焦是从上世纪70年代开始到现在己经历40多年的历史,由于其具有低热膨胀系数、高密度以及高的石墨化等优异性能,被广泛应用在冶金、宇航等领域。目前国际上对针状焦的需要不断攀升,07年全世界针状焦产能超过100万吨,但是比较集中在发达国家,如美国、日本。随着我国经济和国防事业得不断发展,对针状焦的需求不断提高,每年约需20万吨以上,但是长期依赖进口,所以对我国针状焦生产技术投入有着极大地意义。
5．中间相沥青的其他应用
中间相沥青除了制备上述性能优异的中间相炭材料,还可以制备出中间相沥青基C/C复合材料,使其复合材料的炭值、力学性能极大地提高。在耐火领域:萘基中间相沥青和以煤焦油沥青为原料自制中间相沥青作为镁碳砖的结合剂;以及在电子材料领域：中间相沥青进行不同温度炭化处理,将得到的易石墨化炭用作铿离子电极材料；国内：炭化、石墨化处理后的石油系中间相沥青作为锂离子蓄电池负极材料,性能可以与已商业化的中间相炭微球相比。
1.3课题研究目的
中间相沥青是通过普通沥青、重质油、煤焦油等为原料经热缩聚反应制得或以芳香化合物如萘等为原料经催化缩合而成，是一种相对分子质量为370-2000的扁盘状稠环芳烃组成的混合物，具有较大的C/H 比(如1.72)，软化点大多数在205-285℃之间，有时高达300℃ 以上[15]。中间相沥青在软化点温度以上时一般具有较低的熔体粘度，而且能在较长时间内保持稳定不分解，以利于该液晶熔体的后续加工操作。中间相沥青熔融后具有明显的层状结构，通过高温处理容易石墨化，故是典型的易石墨化炭。通过控制合成工艺使碳网平面沿纤文轴方向取向，可以得到高性能沥青基炭纤文等先进炭材料。
由于中间相沥青作为制备高性能炭材料的高级原料，因此研究者对优质中间相沥青的制备进行了大量的研究。石油沥青虽然来源丰富、价格低廉然而由于其复杂的构成，同时因为各国的国情不一样，各国对石油沥青的标准也不尽相同，所以就给中间相沥青的成分分析带来困难。同时因为在石油基中间相沥青的制备过程中难溶的杂质和哇琳不溶物往往难以除去。以煤沥青为原料制备中间相沥青一般地说，煤沥青往往具有高的缩合度，直接的热缩聚反应剧烈，中间相小球快速形成，体系粘度急剧提高，小球不能有条不紊地长大和融并，一般形成镶嵌型形态，直接通过热缩聚手段难以获得光学各向异性发达、可溶性好的优质中间相沥青。为此要得到大域体软化点较低的中间相沥青，需要进行加氢处理，改变体系中氢含量过高的问题。而加氢显然需要高温高压，危险，成本高、反应控制苛刻，同时由于各国资源不同，获得方法不同，原料沥青的成分也不尽相同更造成了制备中间相沥青工艺的复杂性。以纯芳烃(蔡、蕙、均四甲苯等)为原料制备中间相沥青是近几年来国际上认可度较高的方法，日本也率先实现工业化，虽然以纯芳烃为原料制备中间相沥青利于炭化反应分子结构的设计、原料纯净均一以及最终中间相含量高等优点，但是由于芳烃分子本身很难发生反应，需要在非常高的温度和反应时间下进行齐聚，然后进行缩聚生成中间相沥青，或者需要在路易斯酸或者强腐蚀性固体酸催化剂作用下聚合，另外由于模型芳烃比较贵，所以以其为原料制备中间相沥青，导致成本非常大。
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