高電阻率樹脂炭材料的制備及高能電子束輻射硼酚醛樹脂的研究.pdf

1、利用浸漬釜內(nèi)殘留的(或廢棄的)呋喃樹脂為原料制備炭制品，采用溫壓成形工藝，經(jīng)過壓制、炭化、浸漬、石墨化等工藝制備出高電阻率玻璃炭材料。研究了不同種類粘結(jié)劑以及粘結(jié)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)材料性能(密度、電阻率、石墨化度)的影響；用SEM觀察了材料斷口的微觀形貌。研究結(jié)果表明：采用30％的酚醛樹脂作為粘結(jié)劑時(shí)，材料的平均密度為1.47g／cm<'3>，電阻率為224μΩ·m，試樣斷口掃描電鏡照片表明此時(shí)材料致密、孔隙細(xì)小且分布均勻，沒有明顯裂紋，材

2、料的綜合性能最優(yōu)。在原料粉末中加入硼酚醛樹脂，導(dǎo)致最終炭制品的石墨化度升高。硼具有催化石墨化作用，其作用機(jī)理主要有溶解再析出機(jī)理和炭化物轉(zhuǎn)化機(jī)理兩種。玻璃炭是難石墨化炭，但是，在粉末制備過程中，粉末粒度減小，導(dǎo)致粉末表面能增大，高溫?zé)崽幚頃r(shí)更容易吸收能量，最終石墨化度為26.9％，較之未經(jīng)處理的呋喃樹脂炭有明顯提高。加入酚醛樹脂作為粘結(jié)劑時(shí)，最終形成兩種不同結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂炭和呋喃樹脂炭，產(chǎn)生邊界效應(yīng)，制品的石墨化度提高為37.5％。

3、 利用高能電子束輻射研究了輻射對(duì)硼酚醛樹脂的作用，對(duì)硼含量為4.04wt％的硼酚醛樹脂用輻射劑量為8Mrad，束流為20mA，能量為2.5MeV的高能電子束輻射，用紅外光譜和拉曼光譜對(duì)輻射前后的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行比較分析，并分析了輻射前后的性能。結(jié)果表明，輻射后的硼酚醛樹脂基本保持了輻射前的官能團(tuán)，輻射后，有部分的O-H、C-O和B-O鍵斷裂，其機(jī)理為自由基機(jī)理。輻射后固化溫度由125℃降低為115℃，固化區(qū)間由100℃～206℃變窄為