1、碳質中間相是制備高性能碳材料的優(yōu)質前驅體,已經(jīng)廣泛應用于碳纖維、泡沫碳、針狀焦、碳-碳復合材料和中間相炭微球的工業(yè)化制造中。碳質中間相是重質芳香烴類物質(煤焦油、石油)在熱處理初期,多環(huán)芳香烴分子發(fā)生熱縮聚而產(chǎn)生的一種向列型液晶物質,其結構、組成對碳材料的性能有重要影響。碳質中間相的結構復雜,形式多樣,其性質隨原料化學組成和加工條件而變化,從而使得其制備工藝十分復雜。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展,制備碳質中間相的原料擴展到合成樹脂或純芳烴縮聚而成

2、的合成瀝青,如萘瀝青、聚氯乙烯/聚乙烯混合瀝青等。然而,最原始的原料還是來自石油和煤。隨著油氣資源的急劇減少,石油將會供不應求,加上人們對環(huán)境問題的日趨重視,開發(fā)潔凈可再生資源成了緊迫而有重要意義的課題。農(nóng)業(yè)中的秸稈、木屑等生物質無疑具有這樣的好處,而我們則需要找到一種可以方便利用可再生的生物質來制取中間相的方法,以更合理的實驗條件來實現(xiàn)中間相的形成。本文利用木屑、秸稈、蘋果渣等生物質為原料,反應劑/改性劑為催化體系,采用熱處理方法,制

3、備生物質衍生碳質中間相。它具有光學各向異性,自燒結性和自粘結性等特點。其粘結性能優(yōu)良,在高溫碳化時會發(fā)生強烈的收縮,由此可以得到高強度和良好成型的碳塊。此制備方法工藝簡單,成本低,能耗低,具有資源、環(huán)保等多方面重要意義。本文對木屑、秸稈等形成的碳質中間相進行了元素分析,溶解性能研究,在POM,SEM,TEM下觀察其微觀形貌。并對研究了不同反應條件對生成的碳質中間相的微觀形貌和數(shù)量的影響。對秸稈衍生的碳質中間相分析了其中硅元素的形態(tài)變化。