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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤石墨化:结构和差异性演化研究
  • 作者

    王绍清王小令沙吉顿穆瑞峰

  • 单位

    中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

  • 摘要

    石墨作为战略性非金属矿产对我国的发展极为重要。然而我国的石墨矿产资源量有限,以煤为碳源制备石墨逐渐成为了当下乃至未来重要的发展趋势。在煤的石墨化过程中,伴随着杂原子的脱出,芳香层片逐渐拼叠,朝定向化发展,结构演化显示出了“渐变”与“突变”的特征,而这与煤大分子结构演化紧密相关。由于煤本身的非均质性,如显微组分差异、聚集态结构差异和分子结构差异,因而在石墨化过程中会产生不同的碳类型产物,使得对煤向石墨演变过程的研究充满了挑战。文章通过分析煤石墨化理论(包括微晶生长理论、乱层结构理论模型、易石墨化炭和难石墨化炭分类及多缺陷统计理论等),指出煤石墨化过程中,除了不断形成石墨微晶,还伴随着结构缺陷的不断修复过程。通过研究煤在石墨化过程中的结构演化,阐明了煤石墨化过程具有渐变性、突变性特征。系统探讨了煤显微组分、煤颗粒内外部、煤中不同聚集态结构对于煤石墨化的差异化作用,镜质体比惰质体更容易石墨化,指出不同显微组分石墨化差异性与其本身分子结构差异有关;煤颗粒受热后,颗粒边缘更容易定向,朝石墨化发展;易石墨化炭和难石墨化炭的差异体现在纳米结构上,难石墨化炭中曲率的存在抑制煤石墨化。最后,结合对石墨化后产物中不同碳类型分类分析,指出未来煤石墨化研究的重点和方向。


  • 关键词

    石墨化结构演化差异性不同碳类型

  • 引用格式
    王绍清,王小令,沙吉顿,穆瑞峰.煤石墨化:结构和差异性演化研究[J/OL].煤炭学报:1-17[2022-11-17].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.WS22.1259.
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