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本课题以催化裂化(FCC)油浆为原料,采用带程序升温的多管井式坩埚炉进行热转化反应形成中间相及制备有序中间相焦工艺研究,并对制备得到的有序中间相焦进行煅烧试验研究,探索中间相焦的有序结构在高温处理过程中的发展变化。采用高温显微镜连续观察原料在热聚合过程中形成中间相的过程,并探索中间相生成机理。研究结果表明:
未经处理的FCC油浆热转化可以制备得到具有一定软化点的高含量的中间相沥青,当中间相大量融并时,在内部热裂解产生的气流作用下形成了部分短程有序的纤维结构。但是由于气流方向的不受控无法形成长程有序的纤维结构。
高温原位观察发现,预处理后原料的反应体系流动性好,能形成规整化排列中间相液晶;而对于原料,由于体系流动性差,晶核只吸收了周围各向同性基质中的平面分子,发育为小球,未完成球体的融并即固化。
以预处理后的FCC油浆为原料,在带气流导向的变径管式反应器中进行热聚合反应,反应管内单向气流的导向作用可以促进中间相的有序生长,并得到有序性较好的中间相焦。
合理的煅烧温度制度不会破坏中间相焦的有序结构,反而使有序结构得到进一步发展。通过与商品针状焦比较发现,本实验得到的有序结构的中间相焦,是易石墨化炭,具有石墨层状结构,层面间取向程度好。