硼对铁焦微观结构的影响研究_中国煤炭行业知识服务平台

硼对铁焦微观结构的影响研究

煤炭转化
网络首发时间：2024-05-13 10:05:32

作者

朱锐张帅李雪邵文杰雷昭崔平凌强
单位

安徽省煤洁净转化与综合利用重点实验室安徽工业大学化学与化工学院安徽省科学技术情报研究所
摘要

为探究硼原子对铁物种在焦炭分子骨架中的分布和价态组成的影响，以及其对铁焦微观结构和强度的促进机理。以添加不同比例的硼酸制备复合铁焦为研究对象，通过光学显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪等研究手段，对比分析了硼添加前后铁焦微晶结构、光学组织、气孔结构和显微强度的变化。结果表明，在硼添加量为0.2%时，所制备的铁焦(Mf+Mm+Mc+Fi)结构含量达到最大的68.25%，各向同性结构含量降低，焦炭的OTI和MSI值均达到最大138和49.3，焦炭气孔率下降到59%，孔壁厚度增大到20 μm。而随着硼添加量的进一步增大，焦炭OTI和MSI值则均呈现下降趋势，气孔率上升，孔壁厚度减小。适当量的硼添加后，硼原子以层间插入物进入焦炭石墨晶格，从而导致焦炭的稠环增大，中等尺寸各相异性结构比例增加，可促进热解成焦过程中类似粗粒镶嵌等强度较高的显微组织的形成，增大焦炭的壁厚。并且，硼原子对铁焦骨架的掺杂所形成的BC3结构使得铁焦微晶的石墨化程度增强，从而有助于改善焦炭的显微结构强度，有利于其稳定性的增强。通过研究硼对铁焦微观结构和强度的影响规律和促进机理，进而为指导复合铁焦的优化制备提供重要依据。
关键词

硼铁焦微观结构焦炭强度光学组织
文章目录

0 引言
1 实验部分
1.1 实验原料
1.2 实验方法
1.2.1 基础分析
1.2.2 坩埚焦实验
1.2.3 XPS和XRD分析
2 结果与讨论
2.1 硼添加对焦炭光学组织的影响
2.2 硼添加对焦炭显微强度的影响
2.3 硼添加对焦炭气孔的影响
2.4硼添加对焦炭微观结构的影响
3 结论