针状焦是制造炼钢、炼铝等工业用大型电极材料的主要原料,可以用煤沥青为原料制备。以煤沥青为原料制备高品质针状焦,充分利用我国丰富的煤沥青资源,对降低从国外产品的依赖有重要意义。本文在调研国内外煤沥青研究现状的基础上,系统分析了煤沥青综合性能及其影响针状焦质量因素,结合目前制备针状焦过程存在的问题,通过使用硝基苯、氯苯类化合物对煤沥青进行改性,以期提高炭化过程的碳产率和结焦值,增加各向异性中间相含量,从而提高炭化过程聚合反应的发生和显微结构组织的有序性,为制备有序针状焦提供实验支持。论文获得如下研究成果：(1)与未改性沥青相比,使用10%的3-氯硝基苯改性后,β树脂的含量增加了36.67%,CV值增加了20.32%,SP值提高了36℃。在0-200℃的低温范围内,粘度显著增加。随温度的增加,粘度变化趋于缓和。通过TG分析表明,其残炭率提高了26.71%；采用1分析看出,与原料沥青相比,改性后的脂肪族氢在沥青中的含量减少,芳香烃含量提高至原来的2.37倍左右；应用偏光显微镜和XRD观察针状焦的光学结构及其晶体结构,分析表明针状焦结构呈现出长纤维组织结构,煅烧后更趋向于石墨化,具有较大的晶核堆积高度,是一种较为理想的改性剂。(2)与未改性沥青相比,使用10%的1,2,3-三氯苯改性后β树脂的含量增加了11.02%,CV值增加了21.32%,SP值提高了21℃。在0-200℃的低温范围内,粘度显著增加。随温度的增加,粘度变化趋于缓和粘度增大。通过TG分析表明残炭率提高了22.06%；采用1HNNR分析看出,与原料沥青相比,改性后的脂肪族氢在沥青中的含量减少,芳香烃含量提高至原来的2.1倍左右；应用偏光显微镜和XRD观察针状焦的光学结构及其晶体结构,分析表明都针状焦结构呈现出长纤维组织结构,煅烧后更趋向于石墨化,是一种较为理想的改性剂。(3)通过研究不同电场强度,不同升温速率对半焦结构的影响。结果表明,电场强度为25 kv/m～37.5kv/m时,升温速率为3℃/min时,对中间相的结构相对较好,但无显著改变；而XRD衍射峰显著增高,说明形成焦样的结晶度较高。