掺杂钛催化机理及其再结晶石墨导热性能的研究

翟更太¹，邱海鹏¹，郭全贵¹，刘朗¹，宋永忠¹

(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,太原,030001)

摘要:用煅烧石油焦作填料、煤沥青作粘结剂、钛粉作添加剂,采用热压工艺制备了一系列不同质量配比的掺杂钛再结晶石墨.考察了不同质量配比的添加钛对再结晶石墨的热导率、抗弯强度的影响以及微观结构的变化.实验结果表明,与相同工艺条件下制备的纯石墨材料相比较,掺杂钛再结晶石墨的热导率、抗弯强度均有较大的提高.室温下,RG-15再结晶石墨的层面方向热导率可达424W/(m.k),抗弯强度可达50.2MPa.微观结构分析表明,少量的掺杂钛,即可使材料达到很高的石墨化度;过多的钛掺杂量不利于材料的热导率以及抗弯强度;原料中掺钛量为15wt%时,再结晶石墨的微晶发育以及排列程度最好,此材料的石墨化度为96.4%,微晶参数La为306nm.XRD物相分析表明,钛元素在再结晶石墨中以碳化钛的形式存在.钛对再结晶石墨制备过程的催化作用可以用液相转化机理来解释.

关键词:热导率; 再结晶石墨; 微观结构; 催化石墨化机理;

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