探析化学添加剂在中间相炭微球形成过程中的作用机理研究

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1、天津大学博士学位论文化学添加剂在中间相炭微球形成过程中的作用机理研究姓名：刘秀军申请学位级别：博士专业：化学工艺指导教师：王成扬20020401摘要研究中间相炭微球的形成机理能更好地利用中间相炭微球，但其机理还有许多环节不清楚。在中间相炭微球织构的表征方法中，传统上使用反射正交偏光图像进行分析，这种方法操作复杂、难以掌握，对有复杂织构微球更是无能为力：本研究使用独创的制样方法，在扫描电镜下观察到了中间相炭微球的精细结构。结合其它现代分析手段，如红外光谱、x一射线衍射、反射正交偏光等，对不同体系、不同添加剂所形成的中间相炭微球织构、形貌、微晶参数进行分析

2、，提出了中间相炭微球在不同体系中的形成机理。主要包括以下方面：在非均相体系加入不同量的硫制备中间相炭微球，得到了微球球径、球形度、微晶参数、微观织构等随含硫量的变化规律。实验证明，硫的加入使体系分子量增加，中间相核形成提前，微球球径增加，微球的层状结构更为有序，微晶尺寸变大；硫的交联作用使微球长大与融并加剧，形貌上出现了异型体，织构也趋于复杂化。在研究硫等非均相成核的基础上，提出了非均相成核过程中间相形成的固膜机理，并用其对中间相炭微球的织构、形态形貌进行了解释。在均相成核体系中加入不同量的酚醛树脂制备了中间相炭微球。通过对中间相的收率、中间相炭微球的

3、球径及其分布、微观织构的详尽分析，发现酚醛树脂在均相成核过程后期起到了桥接作用，揭示了细小中间相颗粒的形成机制。分析了均相成核与非均相成核体系中现象的异同，提出了均相成核过程中间相微球形成的液膜机理，并用其解释了实验中观察到的现象。关键词：中间相炭微球成核硫酚醛树脂织构扫描电镜ABSTRACTStudYonthemechanismofMCMBformationcouldfurtherpromotetheirutilization．However,thereisstillmuchconfusionforunderstandingtheprocessofM

4、CMBfonTlation．Asatraditionalmethod．thereflectedcross—polarizationlightmicroscopyisusuallyusedtoanalyzethetextureofMCMB．ButthismethodiscomplextooperateanddifficulttoanalyzetheMCMBwithcomplextexture．Inthepresentwork，scanningelectronmicroscopy(SEM)wassuccessfullyusedtocharacterizet

5、hetextureofMCMB．duringwhichthesampleshavetobetreatedbyauniquetechniquedevelopedbyourresearchgroup．Someothermodernanalytictechniques，suchasinfraredspectroscopy(IR)，x-raydifiraction(XRD)andpolarizedlightmicroscopywerealsousedtoanalyzethechemicalstructure，crystalliteparametersandte

6、xtureoftheMCMBprepared．ThemechanismsofMCMBformationindifferentsystemswerethenproposediThisstudymainlyineludesthefollowingasy)eets：DuringthepreparationofMCMB．difrerentamountofsulfurwasaddedintoaheterogeneoussystem，andtherelationshiPamongMCMBdiameterortheirdistribution，shape，cryst

7、alliteparameters，mierotextureandsulfurcontentswereinvestigated．Itwasprovedbytheexperimentthatthesulfuraddedmadethemolecularweightinthes3，stemincreased，thenucleusofmesophaseearlyformedandthediameterofMCMBenlarged；italsomadethelayerrextureformedmoreregularandthecrystallitelarger．T

8、hecross．1inkageactionofsulfurmadethecoalescence