02煤沥青的性质及应用
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煤沥青应用研究综述高天秀【摘要】煤沥青是煤炭经高温热分解后的副产物煤焦油经进一步蒸馏加工后的产物,煤沥青组成极为复杂,具有稳定的性能,以煤沥青为原料,经过进一步加工后可获得一系列重要的高附加值衍生产品;综述了煤沥青用作煤沥青涂料、筑路沥青、炭素工业浸渍剂和粘结剂以及中间相煤沥青等方面的应用原理和进展。
%Coal tar pitch is a byproduct distillation heavy residue of high temperature carbonization of coal tar after all kinds of light fraction extracted .The composition of coal tar pitch is very complex ,and it has high performance .After further processing ,a series of important high value-added products will be obtained from coal tar pitch .Coal tar pitch as coating materials ,paving materials and impregnating and binder were reviewed in this paper .【期刊名称】《淮南职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P10-14)【关键词】煤沥青;中间相沥青;石油沥青;针状焦;碳纤维【作者】高天秀【作者单位】大同煤炭职业技术学院,山西大同 037003【正文语种】中文【中图分类】TQ522.65煤沥青全称为煤焦油沥青(coal tar pitch),是煤焦油经蒸馏加工后的产物。
由于煤焦油加工工艺的不同,生成50%~60%的煤沥青,是目前国内许多煤焦油加工企业生产中的渣料。
沥青材料知识点总结一、沥青的基本概念1.1 沥青的定义沥青是一种常见的天然或人工产生的油质物质,主要由碳、氢、氧等元素组成。
它是一种具有胶质性质的物质,能够在适当条件下变为流体状态,也可以在干燥空气中凝固成为坚硬的物质。
1.2 沥青的来源沥青可分为天然沥青和人工合成沥青两大类。
天然沥青主要来源于石油的裂解过程中产生的渣油,或是从石油矿床中开采出来的天然产物。
而人工合成沥青则是通过在实验室或工厂中用化学方法合成的。
1.3 沥青的用途沥青主要用于道路铺设、建筑物防水、防腐、防腐蚀等领域。
在道路建设中,沥青通常用于铺设路面,以增加其耐用性和抗水性;在建筑防水领域,沥青则被用作防水层的主要材料。
二、沥青的性质2.1 物理性质沥青是一种具有胶质性质的物质,具有坚固性和可塑性。
在室温下,沥青呈固态或半固态,但在适当温度下,可以变为流体状态。
此外,沥青还具有抗老化、不透水、耐腐蚀等优良物理性质。
2.2 化学性质沥青主要由碳、氢、氧等元素组成,具有较高的碳氢比。
它在高温条件下可以与氧气发生燃烧反应,产生二氧化碳和水。
此外,沥青还具有不溶于水、耐酸碱的化学性质。
2.3 热性质沥青的热性质主要体现在其软化点、粘度和流动性等方面。
软化点是指沥青在一定条件下软化成半流体状态的温度,通常用来表示沥青的硬度和耐高温性能。
粘度是指沥青的流动性,高粘度的沥青具有较强的坚固性,而低粘度的沥青具有较好的流动性。
三、沥青的生产工艺3.1 天然沥青的提取天然沥青的提取是通过石油开采或天然沥青矿床开采等方式获取。
石油开采后的渣油经过一系列的加工和精制,可以得到茶胶沥青、硬质沥青和软质沥青等不同类型的沥青;而天然沥青矿床中的天然沥青则可直接用于生产。
3.2 人工合成沥青的生产人工合成沥青通常通过在实验室或工厂中进行化学合成的方式获得。
常见的方法包括热裂解、催化裂解以及油页岩加工等。
这些方法可以将石油、天然气或煤等原料转化为沥青原料,再经过一系列的加工和精制,得到所需的沥青产品。
引言煤沥青是许多种多环芳烃组成的一个混合物,它是炼焦工业的副产品,是目前资源最丰富、价格最低廉的多环芳烃群的来源。
在炭素工业、建筑工业等方面有着非常重要的用途。
由于电炉炼钢和电解铝工业的发展,对于作为黏结剂的沥青在数量上和质量上提出了越来越高的要求。
近年来沥青炭纤维的发展使炭纤维的价格大为降低,因而有可能在汽车制造、建筑工业上开发出大量的新用途,如果这一前景得以实现,则沥青的需求无论在量上、还是在质上,都将有一个飞跃。
从沥青的组成看,石油沥青的芳香度低,而煤沥青的芳香度高。
这使得它们各具有自身的特点,各有自己适宜的用途。
从资源量来看,石油的蕴藏量远远不及煤,在这一意义上讲,我们更应该把目光移向煤沥青。
目前制造超高功率电极的原料——针状焦主要是由渣油和石油沥青制造的,但是,如果把煤沥青(或从煤焦油开始)加以处理,也可以制成针状焦。
沥青基炭纤维的开发是从石油沥青开始的,但是煤沥青经过一定的处理和调制,也可以制造出优质的炭纤维。
1.煤沥青的组成和性质煤沥青(下文简称为沥青)是有大群多环化合物及其衍生物组成的,其中已确认出的化合物已有几百种之多。
在炭素工业中用作黏结剂和浸渍剂的沥青,我们没有必要,也不可能把其中各个化合物分离出来,一一加以研究。
研究沥青最实用的方法就是溶剂萃取分析或称溶剂抽提分析的方法,简称为溶提分析法或分部溶提法。
所谓分部溶提法就是分别用不同的溶剂处理沥青,把它分成可溶的与不可溶的两部分。
如果适当地选择几种溶解能力不同的溶剂,就可以把沥青切割成不同的几个溶提组分。
进一步可以对各种不同的溶提组分进行物理、化学和工艺性能方面的研究。
2.沥青的溶提分析从上个世纪,就有人用溶提法研究煤的组成,例如,De Marsilly在1860年曾用苯、酒精、乙醚、三氯甲烷和二硫化碳等溶剂,对煤进行系统的溶提研究。
以后,进行这种研究的学者逐渐增多,方法也逐渐系统化了。
受到上述对煤的溶提研究的启示,有些学者对沥青进行了溶提研究,特别是在沥青用作炭素制品的黏结剂以后,这类研究逐渐增多,从而丰富了我们对沥青的组成和性质方面的知的,所以溶提的产率很大程度上依赖于溶剂的沸点。
煤沥青的热解特性研究2019年09⽉煤沥青的热解特性研究姬锐赵修洪(陕西煤业化⼯集团神⽊天元化⼯有限公司,陕西榆林719319)摘要:煤焦油利沥青简称煤沥青,是⼀种包含各种化合物的有机物,是我国炭材料⽣产粘结剂的主要原料,被⼴泛应⽤于机械、电⼦、冶⾦、航空、核能、⽣物⼯程以及环境保护等领域,由于煤沥青的价格低廉、储量丰富,因此,成为我国重点研究的能源之⼀。
由于煤沥青具有⼴泛的应⽤型,通过对其理化性质进⾏深⼊了解能够充分了解其热解特性。
⽂章结合软沥青和改质沥青分别进⾏A 组分和B 组分的萃取实验,通过热重分析法作为检测⼿段来考察煤沥青的种类,深⼊了解其族组成以及升温速率的热解规律,进⽽对煤沥青热解特性进⾏全⾯掌握。
关键词:煤沥青;热解特性;热解规律煤沥青是我国制备碳素相关⾼精尖材料的优质原材料,其在我国范围内的储量极其丰富,且价格低廉,因此得到了⼴泛的应⽤。
我国要想充分的提升煤焦油的利⽤效率就必须要提升煤沥青的利⽤效率,⽽充分了解煤沥青的理化性质以及其热解特性能够⼤幅提升煤沥青的利⽤效率,对于相关材料⽣产具有⼗分重要的作⽤。
煤沥青作为⼀种⽆固定熔点的固体,其在常温条件下多数呈⿊⾊和玻璃相,在受热后得以软化甚⾄是融化成为液体。
通常煤沥青以其不同的软化点进⾏分类,可划分为⾼温、中温和低温等三种类别的煤沥青。
当前我国碳素⽣产领域技术⽔平的不断提升使得市场的需求品质得到根本提升,为了更好的提升市场竞争⼒,开发各种全新的沥青品种,就必须要充分了解软性煤沥青的特性,充分了解其不同族组成的热解⾏为。
1热解实验1.1原料和试剂本⽂研究实验采⽤的原料为:低温煤沥青、煤渣液化萃取沥青、精制软沥青、改质沥青(空⽓氧化)以及软沥青。
本⽂研究实验采⽤的沥青族组分原料分别为:软沥青和改质沥青。
本⽂研究实验采⽤的试剂为:喹啉(天津化学试剂⼀⼚)、甲苯(沈阳市东陵区红⽇化⼯⼚)、丙酮(沈阳市新西试剂⼚)、⽢油(沈阳红旗制药有限公司)。
煤沥青及煤焦油改质沥青综述王东(山西宏特煤化工有限公司浸渍剂沥青装置,山西交城030500)摘要:介绍了煤沥青的性能、用途以及有广泛用途的煤焦油改质沥青的优异特性,改质机理和生产工艺;分析了目前国内煤焦油改质沥青工艺存在的问题,并就这些问题提出了改进措施。
煤沥青是煤焦油沥青的简称,是煤焦油蒸馏后的残渣,为煤焦油加工过程中的大宗产品,是制取各种碳素材料不可替代的原料。
中国是煤沥青生产和应用的大国,目前煤沥青的产量已达200万t,占煤焦油总量的50%以上。
目前,煤沥青主要用于制造冶金业中碳素电极的粘结剂,高附加值的碳材料和针状焦,以及防水和建筑材料,其中以粘结剂的应用最为广泛。
但是,未经改质的煤焦油沥青,其软化点低,挥发份高,结焦值低。
所生产的电极制品比电阻大,抗氧化和热稳定性差,机械强度低。
因此,煤焦油沥青要经过改质,改善其理化性质后,才能满足电极生产的质量要求。
同时,国外焦化行业由于受环保的限制而呈现萎缩,导致改质沥青出口的增加,而国内冶金业的发展也增加了改质沥青的用量。
因此改质沥青产品有着广阔的国内国际市场及较高的利润,近年来国内各大焦化厂相继增建了改质沥青生产装置,使产品的市场竞争日趋激烈。
1煤沥青概述1.1煤沥青的性质煤沥青是5000多种三环以上多环芳香族化合物和少量与炭黑相似的高分子物质构成的多相体系和高碳物料,含碳92%~94%,含氢仅4%~5%左右,是制取各种碳素材料不可替代的原料。
由于煤沥青组成复杂、分子量大,常用正己烷、甲苯和喹啉溶剂对煤沥青进行分级。
具体分析如下:(1)甲苯不溶物(BI)BI是沥青中不溶于甲苯的残留物。
其平均相对分子质量为1200~1800,C/H原子比为1.53左右,外观为黑棕色粉末,具有稳定的组分。
该组分具有热可塑性,并参与生成焦炭网格,其结焦值可达90%~95%,对骨料焦结起重要作用。
沥青的结焦值随着BI的增加而增加。
BI对炭制品机械强度、密度和导电率有影响。
煤沥青知识总结
煤沥青是一种矿物质质地致密、颜色黑色或深棕色的沥青状物质,主要成分为碳、氢和少量的氮、硫、氧等元素。
它是煤炭在高温和压力下经过热解或氧化反应形成的产物。
以下是煤沥青的一些主要特点和用途:
1. 物理特性:煤沥青具有高粘度和粘合性,可被加热和溶解于石油沥青或有机溶剂中。
2. 用途:煤沥青广泛应用于建筑、道路、电缆、航空、石油化工等领域。
它可以作为沥青混凝土的黏结剂、防水材料、石油焦化的原料以及一些特殊化学工艺的催化剂。
3. 分类:根据煤沥青的起源、组成和特性,可以分为天然煤沥青和改性煤沥青。
天然煤沥青是指从天然煤炭中提取、经过加工而得到的沥青产品;改性煤沥青是指通过添加一些化学物质或改变沥青物性而得到的产品。
4. 提取方法:煤沥青一般通过煤沥青化工、浸渍法、萃取法等方法来提取和分离。
5. 环境影响:煤沥青的提取和应用过程可能会带来环境问题,如地表破坏、水体污染和空气污染。
因此,在使用煤沥青时需要考虑环境保护措施,尽量减少对环境的影响。
总体来说,煤沥青是一种重要的工业原料,具有广泛的应用前
景。
然而,也需要在开发和利用过程中注意环境问题,采取相应的措施以保护环境。
沥青材料的知识点总结1. 沥青的来源沥青是一种天然产物,主要来自石油炼制过程中的残渣。
石油中的沥青通常在炼制过程中被分离出来,形成胶状物质,后来被用于道路铺装。
此外,沥青还可以从天然沥青矿中开采,这些矿藏通常位于地下,需要进行采矿和提炼。
2. 沥青的制备沥青的制备过程包括炼制、改性和添加剂,其中炼制是最基本的过程。
在炼制过程中,石油中的沥青被加热,随后通过蒸馏、溶剂萃取或其他方法分离出来。
接着,沥青通常需要经过改性处理,以改善其性能和耐久性。
添加剂的使用也可以改善沥青的特性,使其更适合特定的应用。
3. 沥青的性质沥青具有多种有趣的性质,包括粘度、黏度和弹性。
粘度用来描述沥青的流动性和黏附性,而黏度则描述了沥青的内聚力和凝固特性。
弹性表示沥青在受力后能够恢复原状的能力。
这些性质使得沥青成为一种理想的道路材料。
4. 沥青的应用沥青主要用于道路铺装,这包括新建道路和现有道路的维护。
沥青混凝土是一种常见的道路铺装材料,它由沥青、矿料和粘合剂组成。
此外,沥青也用于屋顶防水、防水涂料和其他建筑领域。
它在修补裂缝和封闭混凝土表面方面也有广泛的应用。
5. 沥青的环境影响沥青在生产、应用和废弃阶段都会对环境产生影响。
在生产阶段,炼制和改性过程会产生大量废水和尾气,对周围环境造成污染。
此外,造成用沥青铺装覆盖的道路会导致水文循环的变化和城市热岛效应。
废弃的沥青混凝土也会对土壤和地下水产生负面影响。
总的来说,沥青是一种重要的建筑材料,它在公路建设和维护中发挥着关键作用。
然而,要注意沥青生产和应用过程中可能产生的环境问题,并采取适当的措施减少其负面影响。
煤沥青百科知识-回复煤沥青是一种非常重要的工业原料,广泛用于道路建设、建筑、石油化工、冶金等领域。
在这篇文章中,我们将一步一步回答关于煤沥青的百科知识,以便更好地了解它的特点和用途。
第一步:煤沥青的定义和特点煤沥青是一种黑色、黏稠的物质,主要是由高分子聚合物组成,其主要成分是碳、氢、氧等。
它具有高粘度、高黏着性和高温稳定性的特点,使得它在道路、建筑等领域有广泛的应用。
第二步:煤沥青的生产过程煤沥青的生产过程主要分为煤的热解和沥青的分离两个步骤。
在煤的热解过程中,煤材料通过加热和裂解,产生沥青气体和焦油等副产品。
随后,通过冷却和凝固,可以得到粗油和沥青。
最后,通过进一步的分离和加工,可以得到高纯度的煤沥青。
第三步:煤沥青的应用领域煤沥青在道路建设中应用广泛。
它可以作为道路表面涂层的主要成分,提供耐磨损、防水防腐等功能。
此外,煤沥青还可以用于修补道路、填充裂缝和修复坑洞等工作,使得道路更平整、舒适。
在建筑领域,煤沥青可以用作屋顶和防水材料,具有很好的防水性能。
在石油化工和冶金领域,煤沥青可以作为原料进行加工,生产石油产品和冶金合金。
第四步:煤沥青的环境影响煤沥青的生产和使用可能对环境产生一定的影响。
首先,在煤的热解过程中产生的废气和固体废物可能会对空气和土壤造成污染。
其次,煤沥青的使用也可能会导致道路和建筑材料的污染。
然而,通过合理的生产和使用方法,以及科学的处理和回收手段,可以减少对环境的影响并提高资源利用率。
第五步:煤沥青的发展趋势随着社会经济的发展和人们对环境保护的要求,煤沥青的发展正面临一些挑战和机遇。
首先,人们越来越关注煤沥青的环境影响,因此,需求更环保的替代品和可持续发展的生产方法。
其次,随着新材料和新技术的发展,煤沥青的使用范围将进一步扩大,应用领域也将更加多样化。
通过以上的分析,我们对煤沥青有了更深入的了解。
它是一种重要的工业原料,具有许多独特的特点和广泛的应用领域。
虽然它可能对环境造成一定的影响,但通过合理的处理和使用方法,可以减少这种影响并促进可持续发展。
沥青的性质及简介定义:由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,呈液态、半固态或固态,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。
应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);建筑材料(水利)(三级学科) 沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,呈液态、半固态或固态,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。
用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
来源:煤和石油主要成分:含量:99.48%。
外观与性状:黑色液体,半固体或固体。
沸点(℃):<470相对密度(水=1): 1.15-1.25闪点(℃):204.4引燃温度(℃):485爆炸下限%(V/V):30(g/立方厘米)溶解性:不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇,溶于二硫化碳、四氯化碳、氢氧化钠沥青制品健康危害:中等毒性。
沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致癌作用。
我国三种主要沥青的毒性:煤焦沥青>页岩沥青>石油沥青,前二者有致癌性。
沥青的主要皮肤损害有:光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分;黑变病,皮损常对称分布于暴露部位,呈片状,呈褐-深褐-褐黑色;职业性痤疮;疣状赘生物及事故引起的热烧伤。
此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、恶心、食欲不振等全身症状和眼、鼻、咽部的刺激症状。
环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染。
燃爆危险:本品可燃,具刺激性。
危险特性:遇明火、高热可燃。
燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。
清除:如果衣服不小心染上沥青,可试用氢氧化钠清洗导电性能:绝缘体(常温下)。
沥青类别沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:煤焦沥青煤焦沥青是炼焦的副产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。
它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。
煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。
煤沥青产品说明书
一、产品概述
煤沥青,又称煤焦油沥青,是由煤焦油加工而成的一种沥青材料。
它具有良好的耐腐蚀性、耐水性、耐久性和防潮性等特点,被广泛应用于防水、防腐、防潮和建筑材料等领域。
二、产品特点
1.耐腐蚀性:煤沥青对酸、碱、盐等化学物质具有良好的耐腐蚀性,能够有效保护建筑物和材料不受腐蚀。
2.耐水性:煤沥青具有较好的耐水性,即使在潮湿的环境下也能保持良好的性能。
3.耐久性:煤沥青的化学性质稳定,不易老化,能够长期保持其性能。
4.防潮性:煤沥青能够有效阻挡水分,具有良好的防潮性能。
三、应用领域
1.防水工程:煤沥青具有良好的防水性能,可用于屋顶、地下室、游泳池等建筑的防水工程。
2.防腐工程:煤沥青对酸、碱、盐等化学物质具有良好的耐腐蚀性,可用于各种材料的防腐工程。
3.防潮工程:煤沥青能够有效阻挡水分,可用于仓库、档案馆等建筑的防潮工程。
4.建筑材料:煤沥青可用于生产各种建筑材料的辅料,如瓷砖胶、防水涂料等。
四、使用方法
1.施工前应将基面清理干净,去除油污、杂物等。
2.将煤焦油沥青均匀涂刷在基面上,涂刷时要保持均匀,无遗漏。
3.根据工程需要,可进行多次涂刷,每次涂刷应间隔24小时以上。
4.在施工完成后,应保持基面干燥,避免水分的侵入。
五、注意事项
1.本产品为易燃物品,应远离火源,并存放在阴凉通风处。
2.在施工时,应佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品,避免皮肤接触。
3.对于不慎进入眼睛或口鼻等部位,应及时用清水冲洗,并就医治疗。
沥青的介绍、分类、标准、⽤途及检验指标沥青材料沥青材料是由⼀些极其复杂的⾼分⼦碳氢化合物和这些碳氢化合物的⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物,憎⽔性材料,结构致密,⼏乎完全不溶于⽔、不吸⽔,具有良好的防⽔性,因此⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗;沥青属于有机胶凝材料,与砂、⽯等矿质混合料具有⾮常好的粘结能⼒,所制⽯油沥青的组成与结构1.元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物组成的混合物,其元素组成主要是碳(80%~87%)、氢(10%~15%);其余是⾮烃元素,如氧、硫、氮等(<3%);此外,还含有⼀些微量的⾦属元素。
2.组分组成通常将沥青分离为化学性质相近、与其⼯程性能有⼀定联系的⼏个化学成分组,这些组就称为“组分”。
我国现⾏规程中有三组分分析法和四组分两种分析法两种。
⽯油沥青的三组分分析法将⽯油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。
1)油分为淡黄⾊透明液体,赋予沥青流动性,油分含量的多少直接影响着沥青的柔软性、抗裂性及施⼯难度。
我国国产沥青在油分中往往含有蜡,在分析时还应将油、蜡分离。
蜡的存在会使沥青材料在⾼温时变软,产⽣流淌现象;在低温时会使沥青变得脆硬,从⽽造成开裂。
由于蜡是有害成分,故常采⽤脱蜡的⽅法以改善沥青的性能。
2)树脂为红褐⾊粘稠半固体,温度敏感性⾼,熔点低于100℃,包括中性树脂和酸性树脂。
中性树脂使沥青具有⼀定塑性、可流动性和粘结性,其含量增加,沥青的粘结⼒和延伸性增加;酸性树脂含量不多,但活性⼤,可以改善沥青与其它材料的浸润性、提⾼沥青的可乳化性。
3)沥青质为深褐⾊固体微粒,加热不熔化,它决定着沥青的粘结⼒、粘度和温度稳定性,以及沥青的硬度、软化点等。
沥青质含量增加时,沥青的粘度和粘结⼒增加,硬度和温度稳定性提⾼。
⽯油沥青的技术性质1、粘滞性粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的⼀种特性。
各种⽯油沥青粘滞性的变化范围很⼤,与沥青组分和温度有关。
煤沥青的性质及其应用探讨引言由于煤沥青的组合成分非常复杂,因此我们对其真正的反应机理并不十分确定,只能根据测试的结果,相应提出一些可能的改性机理。
文章首先介绍了煤沥青的基本性质,以及不同种类和组成成分,分析了国内外煤沥青改性的发展情况,并且探讨了改性煤沥青的制备方法及其应用前景。
一、煤沥青的性质与组成煤沥青是煤焦油沥青的简称,它是煤焦油经过蒸馏并提取馏分后的剩余残留物,这种沥青的资源比较丰富,因此价格相对更加低廉。
煤焦油是在民用煤气的生产过程中,煤通过高温干馏之后的副产物,或者是生产炼铁所使用的冶金煤的过程中得到的一种产物。
煤沥青是在煤焦油的加工过程中分离出来的一种副产品,其产率一般情况下能够超过百分之五十。
在常温状态下,煤沥青通常是以黑色固体的状态存在,它没有一个固定的熔点,并且以玻璃的性状呈现,受热之后会软化,再进一步加热就会熔化。
煤沥青广泛应用于金属冶炼行业、碳素工业、耐火材料产业、道路建筑行业等多种领域。
煤沥青的组成成分非常复杂,是多种成分混合组成的一种共熔物,经过科学检测后发现,煤沥青中含有七十多种化合物,大部分都是超过三环的多环芳烃类物质,还包含有氮、氧、硫元素在内的杂环化合物,另外还有少量高分子碳素物质。
这些化合物中大概有一半含有甲基、苯基、亚氨基和酚羟基等成分。
炼焦煤的基本性质以及杂原子含量直接关系到沥青的组成成分,煤焦油的蒸馏条件会影响沥青的性质,另外炼焦的工艺也会影响到沥青的品质。
煤沥青与其他沥青相比,其价格更加低廉,而且具有高流动性和高含碳量的特点,并且比较容易石墨化,因此煤沥青常被用作碳材料的基本前驱体。
煤沥青的化学组成非常复杂,因此必须利用溶剂组分分析法来分析其特征,煤沥青能分离为若干芳香族化合物,用不同溶解力的溶剂,就可以对煤沥青作溶剂抽提,把煤沥青分为不同组分。
二、煤沥青的几种类型与改性煤沥青的制备技术煤沥青分为很多不同的种类,煤沥青产品可以分为高温、中温、低温三个级别,其中的高温沥青在普通煤沥青中属于高级品,其与改质沥青非常相似,不同之处在于改质沥青的软化点虽然与高温沥青差不多,但是对沥青的组分含量以及结焦值的要求不同,高温沥青只对软化点有一定的要求,改质沥青对质量品级的要求较为苛刻,而且对煤沥青的组成要求非常严格,这些苛刻的要求是针对生产碳材料的有关要求进行设定的。
煤沥青碳负极材料全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:煤沥青,又被称为焦油或沥青焦,是一种从煤炭热解过程中得到的副产品。
它通常具有黑色或深棕色的外观,是一种不溶于水、半溶于乙醚和甲苯的粘稠物质。
煤沥青的主要成分是碳、氢和少量的氧和氮,具有较高的热值和可塑性。
在过去的几年里,煤沥青被广泛用作建筑和公路材料的成分,但最近它也被发现具有很高的潜力用作碳负极材料。
碳负极材料在锂离子电池、钠离子电池和其他电储能设备中起着至关重要的作用。
在这些设备中,负极材料负责储存和释放电荷,因此其性能直接影响着设备的性能和效率。
传统的碳负极材料主要来自石墨,但由于其成本较高、容量有限和资源有限的原因,科研人员开始寻找新的替代品,其中煤沥青便是潜在的替代品之一。
煤沥青作为碳负极材料具有以下几个优势:第一,成本低廉。
煤沥青是一种常见的副产品,通过煤炭热解就可以得到,因此其成本较低,相比于石墨等传统碳负极材料有着明显的优势。
第二,具有较高的容量和循环稳定性。
煤沥青具有较大的比表面积和孔隙结构,能够提供更多的储存空间,同时其分散性较好,对电荷的扩散速率较快,有利于提高充放电速率和循环寿命。
资源丰富。
煤炭是一种广泛分布的化石能源,世界各地都有丰富的煤炭资源,因此煤沥青作为其副产品也具有较好的资源保障。
除了以上的优势之外,煤沥青还具有一些不足之处,例如其含硫量较高,需要进行硫的去除处理,同时其晶体结构较为复杂,也需要一定程度的改性处理。
煤沥青作为碳负极材料还需要进一步的研究和优化。
在实际应用中,研究人员已经取得了一些进展。
研究表明,通过调控煤沥青的结构和进行一定程度的改性处理,可以获得优良的电化学性能。
研究人员还通过控制煤沥青的石墨化程度和体积膨胀率,进一步提高了其电荷传输速率和循环寿命。
煤沥青作为碳负极材料具有很高的研究和应用价值。
未来随着碳负极材料需求的增加,煤沥青很可能成为一种重要的替代品,为电储能设备的发展和应用提供更多的可能性。