ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура сажевых агрегатов из "Углеграфитовые материалы " Материал со структурой сажевых агрегатов содержит развитую систему переходных пор. Последнее свидетельствует о повышенной сорбционной способности этого материала, что имеет важное значение для некоторых случаев его применения. Так, использование графитированных сажевых агрегатов в качестве исходного компонента в смесях с синтетическим связующим резко изменяет условия его полимеризации и выход кокса. [c.75] Условия формирования структуры сажевых агрегатов [2-1] позволяют предположить, что для их образования необходим определенный минимум химических связей между поверхностью сажевых частичек и взаимодействующим с ней связующим, а также определенное соотношение между лиофильной и лиофобной поверхностями сажи. [c.75] Характерно, что при окислении в основном удаляется менее упорядоченная часть сажевых частичек, а более упорядоченная изменяется мало. Это приводит к увеличению плотности сажи по гелию до 2210 кг/м . [c.76] Аналогичный вид структуры первичных сажевых агрегатов наблюдается и при их взаимодействии с серной кислотой. Интересным представляется то, что оболочка, как правило, охватывает всю цепочку частичек и размер ее увеличивается с ростом размера частичек, составляющих агрегат. [c.76] Детальный анализ изменений структуры цепочек при окислении показал [3-5], что вначале выгорает неорганизованный не успевший разложиться углеводородный поверхностный слой. Его природа чрезвычайно важна с точки зрения последующего взаимодействия сажи со связующим и свойств самих саж. Колебания в составе и свойствах печных саж могут определяться временем и температурой их образования. Создание условий, препятствующих завершению реакций сажеобразования, должно способствовать повышению активности сажи. Регулирование этого процесса осуществляется охлаждением сажегазовой смеси до 750—900°С путем впрыскивания в смесь воды. [c.76] В поверхностном слое кроме углеводородов находятся также сера, количество которой определяется применяемым для производства сажи сырьем, кислородсодержащие соединения и зольные примеси. Содержание зольных примесей связано в основном с чистотой воды, используемой для охлаждения сажи. Количество кислородсодержащих соединений зависит от среды, в которой происходит образование сажи. Они влияют на ее pH. [c.76] Естественно, говоря о гомогенизации, с.тедует помнить об ориентации кристаллитов в поверхностных слоях сажи, Эта остаточная неоднородность проявляется в быстром уменьшении теплоты адсорбции при заполнении первых десяти процентов поверхности [3-7], Экспериментальные данные показывают, что свойства поверхности стабилизируются при нагревании сажи примерно до 1700°С. Дальнейшее повышение температуры практически мало влияет на снижение ее активности. [c.77] При нагревании сал и в инертной среде пли вакууме до 900°С ее активность и усиливающие свойства возрастают или ие изменяются. Очевидно, это определяется наличием или отсутствием на поверхности сажи нераз-ложившихся остатков углеводородов, удаление которых способствует обнажению активных центров. [c.77] Оболочка, находящаяся под слоем не до конца разложившихся углеводородов и являющаяся продуктом ориентированного отложения пиролитического углерода после образования частичек сажи, имеет структуру, показанную на рис. 3-3. На рисунке видно, что в оболочке пачки углеродных слоев с более высокой упорядоченностью расположены параллельно поверхности. Существуют и другие многочисленные данные, в частности рентгеноструктурные исследования, подтверждающие это расположение поверхностных слоев. [c.78] Можна деформация связей, в результате которой иХ энергия приближается к энергии диссоциации химических связей. [c.79] Длительное измельчение печной и канальной саж (более 45 мин) приводит к агрегированию осколков сажевых частичек. Одновременно с этим наблюдается па дение концентрации парамагнитных центров хр, обусловленное уширением линии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), которое связано с кислородным эффектом (рис. 3-5) [3-10]. [c.79] По мнению Н. К. Барамбойма [11-17], влияние кислорода при механокрекинге может определяться следую-, щими совместно протекающими явлениями 1) кислород связывается по месту двойной связи, активированной при измельчении, и 2) кислород, взаимодействуя с образующимися ПМЦ, препятствует их взаимной рекомбинации. [c.79] Монотонный характер уменьщения ПМЦ со временем измельчения подтверждает высказанное выше соображение о том, что наряду с рекомбинацией образующихся осколков сажевых частичек происходит их агрегирование. [c.79] В дальнейшем при вальцевании и спекании происходит взаимная рекомбинация ПМЦ, что подтверждается приведенными ниже экспериментальными данными. Здесь отметим лишь, что при нагревании вальцованных смесей до 300°С ЭПР поглощения практически исчезает. Это обстоятельство может служить характеристикой равномерности распределения компонентов смеси. Чем более однородна смесь, тем интенсивнее взаимная рекомбинация ПМЦ и тем ниже уровень сигнала ЭПР при определенной температуре. Таким образом, изменяя условия виброизмельчения и последующего вальцевания, можно регулировать характеристики спеченных и графитированных материалов. [c.79] Призматические грани неокисленной сажи образуют структуру, прочность которой не повышается в результате образования на поверхности полярных группировок [3-9], т. е. атомы углерода, не участвующие в образовании коагуляционной структуры, активны в отношении адсорбции полимера. [c.80] В совокупности же коагуляционная структура и полимер упрочняют друг друга. Как отмечалось в [2-1], устойчивая воспроизводимая структура сажевых агрегатов в системе печная сажа — высокотемпературный пек образуется при совместном вибрационном измельчении-смешении указанных компонентов. [c.80] Вернуться к основной статье