制备碳化中间相沥青的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备碳化中间相沥青的方法，所述方法包括：提供中间相沥青片；将所述中间相沥青片固定在基底和单晶片中间，所述单晶片的相对的两端均设有加压部件，所述加压部件可拆卸的安装在所述基底上，所述加压部件用于向所述单晶片施加压力，所述单晶片能够将压力传递到所述中间相沥青片；使用CO2激光器照射所述中间相沥青片。由此，本发明专利技术通过调整CO2激光器的参数，可以调整照射到中间相沥青片上的温度，通过调节加压部件可以调节压力，本发明专利技术方法可以更方便的在反应过程中调节温度和压力，本发明专利技术方法还具有成本低、调节灵活性高、生产效率高的优点，有利于大规模的工业化生产。产。产。

【技术实现步骤摘要】
制备碳化中间相沥青的方法


[0001]本专利技术属于洁净煤
，具体涉及一种制备碳化中间相沥青的方法。

技术介绍

[0002]中间相沥青是一种以重质芳香烃类混合物为原料制备，由多种混合稠环芳烃组成的混合物。中间相沥青的应用广泛，目前，工业上主要以中间相沥青为原料制备碳纤维、泡沫炭、中间相基电极材料、炭/炭复合材料、功能性炭材料。
[0003]目前制备碳化中间相沥青的方法单一，而且，现有的制备碳化中间相沥青的方法具有许多缺陷。具体地，目前制备碳化中间相沥青的方法通常反应炉中进行，调节温度、调节压力均需要较高的成本，并且调节的灵活性较差。而且目前制备碳化中间相沥青的过程往往需要长达数个小时的时间，反应时间较长。
[0004]因此，有必要对制备碳化中间相沥青的方法进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上改善上述技术问题的至少之一。
[0006]为改善上述技术问题，本专利技术提供一种制备碳化中间相沥青的方法，所述方法包括：提供中间相沥青片；将所述中间相沥青片固定在基底和单晶片中间，所述单晶片的相对的两端均设有加压部件，所述加压部件可拆卸的安装在所述基底上，所述加压部件用于向所述单晶片施加压力，所述单晶片能够将压力传递到所述中间相沥青片；使用CO2激光器照射所述中间相沥青片。由此，本专利技术通过调整CO2激光器的参数，可以调整照射到中间相沥青片上的温度，通过调节加压部件可以调节压力，本专利技术方法可以更方便的在反应过程中调节温度和压力，本专利技术方法还具有调节灵活性高、成本低、生产效率高等优点，有利于大规模的工业化生产。
[0007]根据本专利技术的实施例，形成所述单晶片的材料包括氯化钠。氯化钠具有不吸收CO2激光、耐压能力强的特点，由此，由氯化钠形成的单晶片，可以不影响CO2激光照射到中间相沥青片上，还可以使反应过程中的压力在比较宽的范围内调节。
[0008]根据本专利技术的实施例，所述加压部件包括螺钉、弹簧、砝码的任意一种。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的激光能量密度为0.4
‑
0.6J/mm2。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的扫描速度为20
‑
80mm/s。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的功率不小于3W。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的扫描时间为20
‑
60秒。与传统在反应炉中进行的方法相比，本专利技术方法可以大幅度的缩减反应时间。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器与所述中间相沥青片之间的距离在所述CO2激光器的焦距减1毫米至所述CO2激光器的焦距加1毫米的范围内。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述压力小于等于152kPa。
[0015]根据本专利技术的实施例，在所述CO2激光器的照射下，所述中间相沥青片的温度为
1000
‑
1500K。
附图说明
[0016]图1是本专利技术中，制备碳化中间相沥青的方法流程图；
[0017]图2是本专利技术一些实施例中，使用的反应装置的结构示意图；
[0018]图3是本专利技术另一些实施例中，使用的反应装置的结构示意图；
[0019]图4是中间相沥青的扫描电镜图；
[0020]图5不完全碳化中间相沥青的扫描电镜图；
[0021]图6是碳化中间相沥青的扫描电镜图；
[0022]图7是实施例1中，中间相沥青、以及反应的不同时刻的碳化产物的拉曼光谱对比图；
[0023]图8是实施例1
‑
4中，在不同的CO2激光器的扫描速度下所制备的碳化中间相沥青的拉曼光谱对比图；
[0024]图9是I
D
/I
G
与CO2激光器的激光能量密度的关系图；
[0025]图10是实施例3和实施例5中，碳化中间相沥青的拉曼光谱对比图。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市场购买获得的常规产品。
[0027]专利技术人发现，现有的制备碳化中间相沥青的方法通常反应炉中进行，现有方法具有调节温度和调节压力的成本高、调节的灵活性差、反应时间长等缺陷。
[0028]为改善上述技术问题，本专利技术提供一种制备碳化中间相沥青的方法，参考图1，所述方法包括：
[0029]S100、提供中间相沥青片；
[0030]本专利技术对制作中间相沥青片的方法不作限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。例如，可以使用压片机对中间相沥青样品压片，随后进行切割，得到中间相沥青片。
[0031]本专利技术对中间相沥青片的大小、厚度以及重量不作限制，本领域技术人员可以根据需要进行调整。
[0032]S200、将中间相沥青片固定在基底和单晶片中间，单晶片的相对的两端均设有加压部件，加压部件可拆卸的安装在基底上，加压部件用于向单晶片施加压力，单晶片能够将压力传递到中间相沥青片；
[0033]根据本专利技术的实施例，形成单晶片的材料包括氯化钠。氯化钠具有不吸收二氧化碳激光的特点，并且由氯化钠形成的单晶片还具有耐压强度大的特点，对由氯化钠形成的单晶片施加较高的压强，单晶片也不会碎裂。此外，由氯化钠形成的单晶片还具有价格低廉的优点。
[0034]需要说明的是，形成单晶片的材料并不限于氯化钠，只要该材料满足：不吸收二氧化碳激光、耐压的特点即可。本领域技术人员可以根据使用需求选择适合的材料作为形成
单晶片的材料。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述加压部件包括螺钉、弹簧、砝码的任意一种。
[0036]需要说明的是，本专利技术对基底的材料不作限制，只要基底具有不吸收二氧化碳激光或者对二氧化碳激光的吸收很小的特点即可。例如，形成基底的材料可以为铝合金。
[0037]S300、使用CO2激光器照射中间相沥青片。
[0038]传统的碳化中间相沥青的制备需要在反应炉中进行。本专利技术将CO2激光器作为高能数加热器，CO2激光器可以向中间相沥青片输入能量，使中间相沥青片的温度升高。本专利技术的方法在不使用传统方法所必须使用的反应炉的情况下，仍然可以得到碳化中间相沥青。
[0039]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的激光能量密度可以为0.4
‑
0.6J/mm2，例如0.4J/mm2、0.45J/mm2、0.5J/mm2、0.55J/mm2、0.6J/mm2。当所述激光能量密度为0.4
‑
0.6J/mm2时，得到的产物中有序的石墨化结构较多，才能得到碳化中间相沥青。
[0040]根据本专利技术的实施例，所述CO2激光器的扫描速度可以为20...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备碳化中间相沥青的方法，其特征在于，所述方法包括：提供中间相沥青片；将所述中间相沥青片固定在基底和单晶片中间，所述单晶片的相对的两端均设有加压部件，所述加压部件可拆卸的安装在所述基底上，所述加压部件用于向所述单晶片施加压力，所述单晶片能够将压力传递到所述中间相沥青片；使用CO2激光器照射所述中间相沥青片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述单晶片的材料包括氯化钠。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加压部件包括螺钉、弹簧、砝码的任意一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CO2激光器的激光能量密度为0.4
‑
0.6J/mm2。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧浠凝，魏彦卓，赵海燕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：