煤基炭泡沫孔结构调控

无机材料学报, 2016, 31(9): 961-968. doi: 10.15541/jim20150628

煤基炭泡沫孔结构调控

徐国忠 ^1, , 金文武 ^2, , 曾燮榕 ^3, , 邹继兆 ^4, , 熊信柏 ^5, , 黄麟 ^6, , 赵振宁 ^7,

1.辽宁科技大学化工学院,辽宁省先进煤焦化技术重点实验室,鞍山114051;深圳大学材料学院,深圳市特种功能材料重点实验室,深圳陶瓷先进技术工程实验室,深圳518060

2.辽宁科技大学化工学院,辽宁省先进煤焦化技术重点实验室,鞍山114051

3.深圳大学材料学院,深圳市特种功能材料重点实验室,深圳陶瓷先进技术工程实验室,深圳518060

4.深圳大学材料学院,深圳市特种功能材料重点实验室,深圳陶瓷先进技术工程实验室,深圳518060

5.深圳大学材料学院,深圳市特种功能材料重点实验室,深圳陶瓷先进技术工程实验室,深圳518060

6.深圳大学材料学院,深圳市特种功能材料重点实验室,深圳陶瓷先进技术工程实验室,深圳518060

7.辽宁科技大学化工学院,辽宁省先进煤焦化技术重点实验室,鞍山114051

基金项目: Liaoning Provincial Education Department Foundation(L2013124) 辽宁省教育厅项目(L2013124) 国家自然科学基金(51272161,51202150) 辽宁科技大学专项基金(2012YY03)National Natural Science Foundation of China(51272161,51202150) Special Foundation of University of Science and Technology Liaoning(2012YY03)

关键词：炭泡沫 , 孔结构 , 成核理论 , 煤

Tailoring of Pore Structure of Coal-based Carbon Foam

Keywords： carbon foam , pore structure , nucleation theory , coal

以肥煤镜质组富集物为前驱体,采用高压渗氮法制备煤基炭泡沫,研究了发泡温度、发泡压力和发泡时间对炭泡沫孔结构的影响.利用SEM观察炭泡沫的孔胞形貌,同时利用Nano Measurer分析软件统计SEM照片孔胞直径分布和孔喉直径分布以及平均孔径.结果表明:微孔塑料成核理论可以定性解释炭泡沫的孔结构变化趋势.发泡温度的升高导致成核密度增加,同时导致气体在胶质体的溶解度降低,不利于孔胞长大.发泡压力的增大导致炭泡沫的孔胞密度增加,临界成核半径降低,同时加剧了热聚合反应,导致胶质体的粘度增大,不利于孔胞长大.发泡时间的延长会使热聚合更加充分,影响胶质体粘度,进而影响孔结构.

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