ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влитие технологических параметров иа свойства графита из "Искусственный графит" В качестве связующего материала, а также пропитывающего вещества широкое применение получили каменноугольные пеки. Основными качествами этих пеков, обусловливающих их использование, являются высокий выход коксового остатка (порядка 40 % для среднетемпературных пеков) и низкая цена. Однако каменноугольные пеки имеют и недостатки, что заставляет вести изыскания и разработку новых связующих и пропитывающих материалов. [c.149] В СССР высокотемпературный пек (с температурой размягчения 100 °С) широко используют в родственном производстве — злектрЬ-угольном [96]. Высокотемпературные пеки получают путем дополнительной обработки среднетемпературных пеков кислородом воздуха при нагреве до 350-400 °С. [c.152] Особо следует отметить, что пек используется не только как связующее, но и как пропитывающее вещество для повышения плотности и прочности углеродного материала. Требования к свойствам пека для пропитки, безусловно, должны отличаться от таковых для связующего. Видимо, вязкость пека для пропитки, содержание в нем а-фракций и, в особенности, а j-фракции должно быть понижено по сравнению с таковыми в пеке для связующего. Соответственно ниже должна быть и температура размягчения. Известно, что за рубежом используются для пропитки пеки с содержанием а j-фракции не более 3%. [c.152] Роль связующего в процессе получения углеродных материалов заключается в скреплении зерен углеродного наполнителя в твердое тело за счет мрстиков из кокса, образовавшегося при термической обработке. Поэтому спекающая способность пека является чрезвычайно важной его характеристикой. Она должна определяться по отношению к конкретному наполнителю, так как процесс карбонизации и формирование кокса из связующего существенно зависит от свойств поверхности наполнителя. Однако нет признанного метода оценки этого важного критерия качества пека. По-видимому, спекающая способность должна в первую очередь оцениваться по прочности спекающегося материала. [c.152] Таким образом, величина критерия спекаемости определяется количественным соотношением связующее/наполнитель. По максимальным величинам А/С различных смесей можно подобрать оптимальное соотношение компонентов коксопековой композиции с учетом степени дисперсности наполнителя. [c.153] Адсорбция связующего на наполнителе должна находиться в связи с его спекающей способностью. Данные, полученные для коксов разной природы, не позволили установить зависимости между критерием спекаемости и адсорбцией пека. Однако при учете удельной поверхности наполнителя бьта установлена зависимость между адсорбцией связующего и критерием спекаемости, приходящимися на единицу поверхности. [c.154] Взаимодействия в композициях связующего с наполнителем различного гранулометрического состава изучали методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ). Для исследования были подготовлены образцы на основе нефтяного кокса и пека марки В по ГОСТ 10200-83 [101]. Кокс-предварительно прокаливали при 1200 °С в течение 3 ч. Композицию составляли на основе монофракций наполнителя с зернами размером -2,3+1,2 -0,25-1-1,5 и т0,06 мм. Количество связующего подбирали оптимальным для каждой монофракции (20, 26 и 30 % соответственно). Из полученной массы прессовали образцы. [c.154] Таблице 32. Молекулярные мессы экстрактов пеке и композиций с прокаленным коксом, а.а.м. [c.155] В различных композициях по сравнению с исходным пеком. Фракция с молекулярной массой 500 а.е.м. сорбируется наполнителем, причем в случае достаточно развитой поверхности (при Зуд = 3,36 м /г) полностью и не вымывается полярным растворителем при кипячении. Также сильно поглощаются фракции с молекулярными массами 417 и 385 а.е.м., соответствующие, по литературным данным, замещенным конденсированным ароматическим углеводородам, входящим в состав асфальтенов пеков. Фракции с молекулярными массами 128, 288 а.е.м. сорбируются поверхностью кокса не полностью или обратимо, так как обнаруживаются в экстрактах всех композиций. Для удельной поверхности 3,36 м /г наблюдается также сорбция фракций с молекулярными массами 190, 178 а.е.м., так как эти фракции по-видимому, способствуют растворению и сорбции высокомолекулярных фракций на поверхности и в порах наполнителя. [c.155] Для выяснения характера сорбции были выполнены эксперименты на образцах с различным содержанием связующего - от 20 до 30 % и наполнителем с 5уд = 3,36 м /г. Изменение количества пека мало влияет на ход выделения метана при 700 °С (рис. 62). По-видимому, сорбция высокомолекулярных компонентов связующего зависит в первую очередь от дисперсности наполнителя, т.е. наполнитель с данной поверхностью может сорбировать определенное количество тяжелых фракций, причем степень связывания высокомолекулярных соединений можно определить по характеру выделения продуктов пиролиза. Следует отметить, что несмотря на значительное число работ по изучению свойств каменноугольного пека, в настоящее время нет единой системы взглядов на роль химического состава, взаимодействия его с поверхностью наполнителя и других факторов в формировании углеродного материала. [c.156] Технология производства углеродных материалов достаточно подробно изложена в монографиях Фиалкова [1] и, особенно Чалыха [3]. Поэтому здесь будут описаны лишь основные технологические операции производства конструкционных графитовых материалов и влияние их на формирование свойств графита. Поскольку наибольший объем конструкционного графита производят на основе прокаленного нефтяного кокса с каменноугольным пеком-связующим, то технологии производства таких графитов уделено основное внимание. [c.157] Вернуться к основной статье