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石墨课堂—黏结剂焦化阶段

明火温度350~850℃,制品温度200~800℃。当制品本身温度在200~300℃时,制品内的吸附水和化合水以及低分子烷烃被排除,同时在此温度范围内还将伴随着游离基反应的发生,非芳香族物获得一定的能量后,呈气态或液态脱离基本结构单位,而在400℃时表现得最为突出。

当温度继续升到400℃以上时,一方面热解分解剧烈进行,主要是甲基以及较长的侧链分解产生的甲烷、氢等低分子化合物;另一方面基本结构单位的芳香族在 500~650℃时,碳环聚合形成半焦,570℃以上半焦热解并在制品表面形成一层致密而坚固的炭层。在 700℃以后,半焦结构分解剧烈,氢、C0大量产生,芳香族炭核结核的程度显著提高逐渐形成焦炭。

同时,对热不稳定的一些原子团从黏结剂的基本结构上失去,发生剧烈的分解反应,另一方面,具有反应能力的原子团又会相互作用产生合成和缩聚反应,生成分子量较大的分子。这种基本构造单位由于侧链脱落而呈活性,有利于形成半焦和沥青焦,构成乱层结构基本单位的六角网状平面。

制品温度在 300℃到500℃左右,沥青的分解反应发生很快,挥发分大量排除,为使挥发分的排除不至于过分激烈(否则会导致制品产生裂纹),升温速度要求控制很慢,一般为2~3℃/h。在500~800℃时,聚合反应加速进行,沥青的焦化反应已基本完成,即沥青完全形成沥青焦。在 750~800℃范围内,升温速度也不能太快,因为在这个阶段中仍然有少量的挥发分继续排除。

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