中间相沥青的应用研究进展

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1、中间相沥青的应用研究进展／袁观明等·83·中间相沥青的应用研究进展袁观明，李轩科，董志军，赵杰，陈明明(武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，武汉430081)摘要中间相沥青是制备多种高级炭材料的优质原料，在高新材料领域引起了广泛关注。介绍了中间相沥青的基本性质以及国内外以中间相沥青为原料制备沥青基炭纤维、泡沫炭、多孔炭、电极材料等新型炭材料的研究现状，展望了中间相沥青的应用前景。关键词中间相沥青炭材料应用中图分类号：TQ522．65文献标识码：AResearchProgressintheApplicationofMesophasePitchYUA

2、NGuanming，LIXuanke，DONGZhijun，ZHAOJie，CHENMingming(KeyLaboratoryofCoalConversionandNewCarbonMaterials，HubeiProvince，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081)AbstractMesophasepitchdrawsextensiveattentioninthefieldofhigh-techmaterials，owingtoitsbeingusedasrawmaterialforprepa

3、rationofvariousadvancedcarbonmaterials．Thepropertiesofmesophasepitchandcurrentre—searchstatusofsomenovelcarbonmaterialsderivedfrommesophasepitch，includingpitchbasedcarbonfiber，carbonfoam，porouscarbonandcarbonelectrodes，areintroducedinthispaper，andthefutureprospectoftheapplicationof

4、mesophasepitchisalsopresented．Keywordsmesophasepitch，carbonmaterial，application2O世纪6O年代，Brooks和Taylor_1]发现了炭质中间相，并解，以利于该液晶熔体的后续加工操作。另外，中间相沥青的密对其微观结构、形成机理进行了研究，首次解释了各向同性沥度、热容，特别是粘度还具有明显的温度依赖性。中间相沥青熔青向各向异性炭转化的过程，极大地影响了炭素行业的发展，融后具有明显的层状结构，通过高温处理容易石墨化，故是典型揭开了液相炭化研究的新篇章，为制备高性能沥青基炭纤维等的易石

5、墨化炭。通过控制合成工艺使碳网平面沿纤维轴方向取新型炭材料奠定了基础。由此使炭质中间相的形成过程、生长向，可以得到高性能沥青基炭纤维等先进炭材料。机理及形貌与结构控制等研究得到了飞速发展[2]。2中间相沥青的应用研究进展中间相沥青是一种典型的碳质中间相原料，其研究是从20世纪6O年代末开始的，发展史虽不足50年的时间，但由于它来2．1利用中间相沥青制备炭纤维源丰富、价格低廉、性能优异而被确立为高级炭素材料的优秀炭纤维及其复合材料是当前最有发展前途的一类高性能母体，即由它可低成本制备许多高性能炭材料，如中间相沥青结构材料，根据制备原料的不同可分为聚丙烯腈基炭纤

6、维、沥青基炭纤维、中间相炭微球、中间相沥青基泡沫炭等产品，在国防基炭纤维和黏胶基炭纤维等。最初的沥青基炭纤维是由Ota—工业、航空航天、尖端科技、日常生活等众多领域发挥着巨大的niE6~通过热解PVC沥青纤维而制得的，但是是各向同性的，力作用_3j。本文介绍了中间相沥青的基本性质，对国内外利用学性能很差。1970年美国联合碳化物公司开始研制中间相沥中间相沥青为原料制备炭纤维、泡沫炭等高级炭素材料的应用青炭纤维，并于1981年实现了中间相沥青纤维的工业化。1978研究进行了综述。年SingerE]发现含有液晶相的中间相沥青可以纺丝制得高度择优取向的沥青纤维。这

7、些纤维易于转化成具有序态良好石墨结1中间相沥青的性质构的高强度和高模量石墨纤维。中间相沥青是通过普通沥青、重质油、煤焦油等为原料经中间相沥青具有较高的纯度以及高芳香度所导致的高取热缩聚反应制得或以芳香化合物如萘等为原料经催化缩合而向性，是制备高性能炭纤维的一种优良前驱体。经过熔融纺丝成，是一种相对分子质量为370~2000的扁盘状稠环芳烃组成工序后形成纤维，由于经过喷丝板过程中中间相分子发生了择的混合物，具有较大的C／H比(如1．72)，软化点大多数在优取向，使得分子取向排列方向平行于纤维轴。这种纤维再经205~285℃之间，有时高达300℃以上。在软化点温

8、度以上时过进一步的氧化、炭化或石墨化处理可以制成具有