ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы формирования пористой структуры и свойств углеродных материалов. Роль основных факторов технологии из "Высокопористые углеродные материалы" Получение материалов с заданной структурой и свойствами было и остается актуальной проблемой материаловедения. Это относится и к материалам на основе углерода, ибо их использование выдвигает все более жесткие требования к тем характеристикам их структуры, которые обусловливают высокие адсорбционные, прочностные, антифрикционные, теплоизоляционные, химическую стойкость и другие свойства. [c.68] Веселовский отмечал, что проблему получения искусственного графита удалось решить, когда исследователями кроме молекулярной структуры была принята во внимание и дисперсная. Накладываясь на молекулярную, она как бы искажает свойства вещества и придает телам индивидуальные особенности независимо от их химического состава. [c.68] До систематического изучения влияния факторов технологии на пористую структуру углеродных материалов обычно стремились найти прямую связь между пористостью или одним из факторов, влияющих на ее формирование, и адсорбционными, физико-механическими или теплофизическими свойствами материалов [30, 88, 89]. [c.68] Детальный анализ технологии производства углеграфитовых материалов увеличивает число указанных факторов, причем роль некоторых из них изменяется. Так, основная роль при проведении процессов по улучшению эксплуатационных характеристик материалов принадлежит характеру их исходной пористой структуры, условиям пропитки и физико-химическим превращениям импрегната при последующей тремической обработке [12, 19, 20] или условиям уплотнения из газовой фазы и его продолжительности [22, 23]. [c.69] Основное влияние на формирование структуры высокопористых углеграфитовых материалов оказывают содержание и гранулометрический состав порообразователя и отчасти его химическая природа, размер узких фракций и форма частиц наполнителя и условия его предварительной термической обработки, соотношение наполнитель связующее и вид связующего, способ формования зеленой заготовки и его параметры [17. 22, 24, 90—92]. При этом, например, различия в изменении размеров частиц наполнителя с ростом температуры в зависимости от кристаллографических направлений несущественны [15]. [c.69] Определенная роль в процессах формирования структуры принадлежит способам гомогенизации массы (вальцевание, бегунение), [15, 25, 51], а также условиям термической обработки зеленых заготовок [21, 80]. [c.69] В последнее время для получения углеродных сорбентов с развитой микропористостью и повышенными молекулярно-ситовыми и физико-механическими свойствами в качестве исходного сырья применяют термореактивные смолы [11 48, с. 12], причем некоторые из них используют и для модифицирования активных углей из других видов сырья, например лигнина [85]. При получении полуфабрикатов (карбонизованных остатков) применяют специальные технологические приемы воздействия на сырье, ибо принципы и методы по-следуюшего активирования аналогичны таковым, например для угля-сырца. [c.70] Характер первичной структуры коксового остатка карбонизации полимерных смол (степень сшитости полимера) зависит, не только от температуры и продолжительности процесса, но и от доли вводимого катализатора и условий проведения стабилизации смолы. Изменяя содержание катализатора в смоле, получают карбонизаты с заданным объемом не только переходных, но и микропор [48, с. 12]. После измельчения до заданной степени дисперсности коксовый остаток (карбонизат) активируют водяным паром, СОг, воздухом или их смесями при 700—900 °С до получения целевого продукта с обгарами до 40% (масс.). [c.70] Угли с обгарами 50—75% (коэффициентами пропитки, равными 0,6—1,0 г/г) характеризуются одновременным наличием первой и второй структур, они называются углями смешанной структуры. Эти угли отличаются широким распределением микропор и преобладанием второй составляющей микропористой структуры с константами Вг= (0,9—4,0) 10 и 02 = 0,2—0,3 см /г [44]. [c.71] Следует отметить, что все угли для максимальной доступности внутреннего объема частиц или гранул для поглощаемых веществ должны обладать минимально необходимым объемом переходных и макропор, выполняющих роль транспортных путей для подвода адсорбатов, который равен Ума + Уп 0,2 см /г [44 с. 15]. [c.71] Вернуться к основной статье