（定稿）普通过磷酸钙、磷酸氢钙节能环保型循环经济产业项目建议书8（喜欢就下吧）

为此，在含碳耐火材料结合剂用中间相沥青的研究问题上，研究开发原料成本低廉，制备工艺简单的制备方法已成为亟须解决的问题。

本章主要介绍了整个研究工作的实验方案及试验方法和实验过程，以及所运用到的各种分析测试手段。

同时对实验的原理，以及所用到的原料和仪器都有提及。

实验原料原料沥青本课题采用武钢焦化厂生产的工业品中温煤沥青，性能指标见表。

表煤沥青的基本性能甲苯不溶物喹啉不溶物软化点灰分挥发分水分化学试剂甲苯分析纯，，天津市化学试剂三厂喹啉分析纯，，天津市化学试剂三厂实验方案本课题的目的是采用反应性能低的中温煤沥青为原料制备碳材料用的高性能的环保沥青。

实验方案是在国内外已有的煤沥青的生产工艺上，加以改进而来，实验步骤较多，反应的影响因素复杂，综合各因素的实验方案如下图所示。

图实验方案流程图将用去离子水进行表面清洗，干燥粉碎处理后的原料沥青放入反应釜中密封，打开控制箱电源并设置各项基本参数后，加热进行聚合反应。

其中加热速度控制在，搅拌速度为，Ⅰ段的初始设定温度为。

煤沥青在高温下裂解和低分子挥发产生气体形成压力，低分子物在高温高压下又发生热聚合，使中温煤沥青裂解聚合反应不断发生。

在温度达到，进行初次减压蒸馏以后简称闪蒸，约，然后继续加热，当温度达到后开始保温，恒定温度。

待保温结束，进行第二次闪蒸，直至无蒸出物为止。

然后停止加热，自然冷却至左右，将沥青从釜底放出，釜底为干净的水，沥青在其中迅速冷却，即得热聚合沥青。

当热聚合反应在氮气环境时，在加热前，充放氮气三次，氮气压力控制在，每次抽真空约，然后每次闪蒸后都在充入氮气，开釜时先放出氮气，待其自然冷却。

在该热聚合反应中保温时间压强和是否充入氮气作为考察参数。

其中热聚合的保温时间选择在几个水平，然后采用批次实验对考察的参数进行优化。

表分别为原料中温煤焦油沥青制备热聚合沥青的实验批次设计表。

表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间煤沥青表面清洗去水粉碎热聚合工艺参数优化结焦值测定热聚合煤沥青族组分测定高压反应釜中聚合反应闪蒸，然后急冷至室温热行为分析结构分析中间相的形成表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间表不同初始压强，相同的保温时间和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间此外，对制备的热聚合沥青进行了族组成分析和微观结构分析，以及热性能分析检测，并与的相应性能进行了对比分析。

实验仪器及实验原理煤沥青的热处理仪器煤沥青的热聚合实验装置由型强磁力偶合搅拌高压反应釜。

该仪器的加热功率为可调，有效容积为，最高工作温度为，设计压力为，工作压力为，转速为，密封性高和搅拌能力强。

适用于气液高压搅拌反应或气液固混合高压搅拌反应，加氢或热反应。

减压蒸馏的处理仪器以系旋片式真空泵为主体，从反应釜开始依次接缓冲瓶冷却管干燥瓶。

真空泵本身自带捕集器能有效将油雾从废气中分离出来，并能较快达到搞真空度。

使用时检查仪器室否漏气，三通管与外界相通，真空泵油面合适，冷却管中加入冰块。

打开电源，按下真空泵的开关，再将三通管与仪器联通。

实验结束时，先使三通管与外界相通，再关闭电源。

热聚合沥青的制备原理在反应釜内，原料沥青进行着复杂的反应室温，煤沥青主要是脱除水分和低分子化合物，不稳定轻组分缓慢挥发，即树脂挥发较多，此时分子的分解反应很少。

，此阶段的反应比较复杂激烈，煤沥青内部成分的变化也比较大，是煤沥青热解的主要过程。

以后煤沥青热分解速度加快，随着温度的升高，挥发物大量排出。

剧烈的热分解导致不稳定化学键的断裂，产生大量的自由基。

这样方面低分子化合物大量逸出，同时残留产物脱氢缩聚，炭化产物的含量增加较快，稠环芳烃分子不断长大。

在温度范围内，煤沥青的变化将经历中间相小球体形成阶段，自由基发生定程度的聚合反应，稠环芳烃平面逐渐长大，并借助范德华力互相重叠堆砌，炭化产物的含量也有较大提高。

在热聚合过程中原料沥青的芳香分子在加热过程中发生脱氢断链缩合聚合等反应，综合效应使得芳香分子不断长大，且其平面度也变大。

当分子尺寸大到定程度时，芳香分子就会在片层间离域非共价大键的作用下堆积起来，形成中间相构筑单元。

闪蒸主要是减压蒸馏出里面的空气和小分子物质，提高平均分子量。

分析表征仪器及方法族组成分析按标准测定焦油和硬沥青中甲苯不溶物质含量的标准实验方法测定煤焦油沥青及制得的热聚合沥青中甲苯不溶物的含量，按标准测定焦油和硬沥青中喹啉不溶物质含量的标准实验方法测定煤焦油沥青及制得的中间相沥青中喹啉不溶物的含量。

残炭率测定按对原料沥青热聚合沥青制得的热聚合沥青及德国沥青的残炭率进行测定。

具体测定方法为对的恒重瓷坩埚称重，然后将左右的沥青置入恒重瓷坩埚内称重，盖上坩埚盖，再将其置入的充填焦炭的瓷坩埚内，然后将坩埚置于坩埚架上放入温差为的马弗炉内恒温。

将恒温后的坩埚取出空冷后置于干燥器内冷却至室温后取出称重。

则该沥青试样的残炭率如式所示残炭率红外光谱分析利用型红外光谱仪对原料沥青所制备的热聚合沥青及德国沥青进行结构分析，测试样品为压片。

热分析使用型综合热分析仪分析了原料煤沥青制得的热聚合沥青及德国沥青的热性能，测试条件为气氛，升温速率为。

光学结构分析采用型热台偏光显微镜观察了中间相沥青的热态液晶状态。

热台升温速度为，升温至保温。

观察了煤沥青热聚合沥青中间相沥青炭化后的炭化结构，样块按进行光片制备及显微镜观察。

微观结构分析在型扫描电子显微镜上观察了原料沥青热聚合沥青制备的中间相沥青及德国沥青的微观结构及它们的炭化微观结构，中间相沥青粉末和德国沥青粉末均采用超声分散在玻片上再进行真空喷金后观察形貌，其他试样采用断面喷金后观察。

本章小结制定了具体的实验方案。

对本实验所用的原料主要实验装置及具体实验步骤进行了详细的阐述。

阐述了相应的分析手段实验仪主要过程。

在树脂含量提高到定限度的同时，树脂含量急剧增加，然后无论树脂含量，还是树脂含量都有下降。

第三阶段以后，随着温度的升高，自由基分子的再聚合导致缩合芳烃平面分子的增长，氢和甲基逐渐脱除。

在时，已经形成比较稳定的半焦结构，但时其等，然后通入蒸汽，使混凝土构件在较高的温湿度条件下迅速硬化，达到设计要求的强度。

热膜养护热膜养护是蒸汽不与混凝土接触，而是喷射到模板后加热模板，热量通过模板传递给混凝土。

此法加汽量少，加热均匀，可用于现浇框架结构柱墙体或预制构件等的养护Ⅵ模板缝应堵塞严密，浇筑混凝土过程中要经常检查模板支架拼缝等情况，发现模板变形走动或漏浆应及时修复。

孔洞现象在拆完模板后，发现混凝土结构内部有尺寸较大的孔洞，局部或全部没有混凝土，或蜂窝空隙特别大，局部钢筋或全部裸露，空隙深度和长度超过保护层厚度。

原因分析Ⅰ在钢筋较密集部位，混凝土下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土，而在下部形成孔洞。

Ⅱ混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣，而形成特别的蜂窝。

Ⅲ混凝土次下料过多，过厚高度，振捣器振不到，形成松散孔洞。

Ⅳ混凝土内掉入工具木块泥块等杂物，混凝土被卡住。

预防措施Ⅰ在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇筑，使混凝土易于充满模板，并仔细振捣密实，必要时辅以人工振捣。

Ⅱ采用正确的振捣方法，防止漏振。

插入式振捣器应采用垂直振捣方法，即振捣棒与混凝土垂直或成度斜角振捣。

插点应均匀排列，可采用行列式或交错式顺序移动，不应混用以免漏振。

每次移动距离不应大于振捣棒作用直径的倍，般振捣棒的作用半径为。

振捣器操作时应快插慢拔。

Ⅲ控制好下料，混凝土自由倾斜度不应大于浇筑板时，大于时应用串筒或溜槽下料，以保证混凝土浇筑时不产生离析。

烂根缩颈现象柱子拆模后，柱子根部有麻面孔洞夹渣，梁柱交接处柱头有缩颈现象。

原因分析柱子根部未清理干净，未先浇筑的同标号水泥砂浆，次浇筑过高，超过未加串筒，箍筋及主筋过密，振捣未到位，柱头模板截面尺寸控制不好。

混凝土抗压强度不低于时才允许继续浇筑。

大体积混凝土浇筑，如接缝超过允许间歇时间，可采取对混凝土进行二次振捣，以提高接缝的强度和密实度。

方法是对先浇筑的混凝土终凝时间前后再振捣次，然后再浇筑上层混凝土。

在已硬化的混凝土表面上，继续浇筑混凝土前，应清除水泥薄壳和松动的石子以及软弱的混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，且不得积水。

接缝处浇筑混凝土之前，应辅以层水泥浆或浇厚与混凝土内成分相同的水泥砂浆，或厚减半石子混凝土，以利良好接合，并加强接缝处混凝土振捣，使之密实。

施工缝的混凝土表面应凿毛，在继续浇筑混凝土之前，应用水冲洗干净，湿润后在表面上抹厚与混凝土内成分相同的层水泥砂浆。

混凝土的养护自然养护自然养护是指在日平均气温高于的自然条件下对混凝土采取的覆盖浇水挡风保温等的养护措施。

覆盖浇水对已浇筑完毕的混凝土应加以覆盖和浇水，并应符合下列规定。

应在混凝土的浇筑后的内对混凝土加以覆盖和浇水。

混凝土浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥普通水泥或矿渣水泥拌制的混凝土不得少于，对掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于，对采用其它品种水泥时，混凝土的养护应根据所用的水泥的技术性能确定。

浇水次数能保持混凝土处于湿润状态。

混凝土养护用水应与拌制用水相同。

当日平均气温这。

为此，在含碳耐火材料结合剂用中间相沥青的研究问题上，研究开发原料成本低廉，制备工艺简单的制备方法已成为亟须解决的问题。

本章主要介绍了整个研究工作的实验方案及试验方法和实验过程，以及所运用到的各种分析测试手段。

同时对实验的原理，以及所用到的原料和仪器都有提及。

实验原料原料沥青本课题采用武钢焦化厂生产的工业品中温煤沥青，性能指标见表。

表煤沥青的基本性能甲苯不溶物喹啉不溶物软化点灰分挥发分水分化学试剂甲苯分析纯，，天津市化学试剂三厂喹啉分析纯，，天津市化学试剂三厂实验方案本课题的目的是采用反应性能低的中温煤沥青为原料制备碳材料用的高性能的环保沥青。

实验方案是在国内外已有的煤沥青的生产工艺上，加以改进而来，实验步骤较多，反应的影响因素复杂，综合各因素的实验方案如下图所示。

图实验方案流程图将用去离子水进行表面清洗，干燥粉碎处理后的原料沥青放入反应釜中密封，打开控制箱电源并设置各项基本参数后，加热进行聚合反应。

其中加热速度控制在，搅拌速度为，Ⅰ段的初始设定温度为。

煤沥青在高温下裂解和低分子挥发产生气体形成压力，低分子物在高温高压下又发生热聚合，使中温煤沥青裂解聚合反应不断发生。

在温度达到，进行初次减压蒸馏以后简称闪蒸，约，然后继续加热，当温度达到后开始保温，恒定温度。

待保温结束，进行第二次闪蒸，直至无蒸出物为止。

然后停止加热，自然冷却至左右，将沥青从釜底放出，釜底为干净的水，沥青在其中迅速冷却，即得热聚合沥青。

当热聚合反应在氮气环境时，在加热前，充放氮气三次，氮气压力控制在，每次抽真空约，然后每次闪蒸后都在充入氮气，开釜时先放出氮气，待其自然冷却。

在该热聚合反应中保温时间压强和是否充入氮气作为考察参数。

其中热聚合的保温时间选择在几个水平，然后采用批次实验对考察的参数进行优化。

表分别为原料中温煤焦油沥青制备热聚合沥青的实验批次设计表。

表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间煤沥青表面清洗去水粉碎热聚合工艺参数优化结焦值测定热聚合煤沥青族组分测定高压反应釜中聚合反应闪蒸，然后急冷至室温热行为分析结构分析中间相的形成表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间表不同初始压强，相同的保温时间和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间此外，对制备的热聚合沥青进行了族组成分析和微观结构分析，以及热性能分析检测，并与的相应性能进行了对比分析。

实验仪器及实验原理煤沥青的热处理仪器煤沥青的热聚合实验装置由型强磁力偶合搅拌高压反应釜。

该仪器的加热功率为可调，有效容积为，最高工作温度为，设计压力为，工作压力为，转速为，密封性高和搅拌能力强。

适用于气液高压搅拌反应或气液固混合高压搅拌反应，加氢或热反应。

减压蒸馏的处理仪器以系旋片式真空泵为主体，从反应釜开始依次接缓冲瓶冷却管干燥瓶。

真空泵本身自带捕集器能有效将油雾从废气中分离出来，并能较快达到搞真空度。

使用时检查仪器室否漏气，三通管与外界相通，真空泵油面合适，冷却管中加入冰块。