[發明專利]一種用于實驗室研究的焦炭類似物及其制備工藝

有效

• 申請號: 202010062263.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111205900B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張建良;孫敏敏;李克江;劉征建;王子明;姜春鶴;李洪濤
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C10L5/02
• 分類號: C10L5/02;G01N1/28;G01N1/36;G01N1/38
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種用于實驗室研究的焦炭類似物的制備工藝，其特征在于，所述焦炭類似物的各個組分的質量百分比為：脫灰焦粉為：55-65%、酚醛樹脂：35-45%；

所述脫灰焦粉使用工業上常見的冶金焦炭，酚醛樹脂選用上海麥克林生化科技有限公司的標準試劑；

具體的制備工藝為：

S1）將冶金焦炭進行破碎篩分，得到74μm的冶金焦炭粉末樣品；

S2）對冶金焦炭粉末樣品進行酸洗，得到離心干燥后得到脫灰焦粉；

S3）將脫灰焦粉、粉末狀酚醛樹脂、液態酚醛樹脂分別稱取并混合均勻，置于模型中壓制成型并干燥；

S4）將干燥后的樣品利用雙溫區管式爐進行兩段式煉焦，最終得到焦炭類似物；

所述S4）中兩段式煉焦的具體工藝為：第一段煉制溫度為900-1000℃，選用剛玉坩堝，通入0.6L/min 的惰性氣體，煉制時間為0.8-1.2h，第二段煉制溫度為1100-1300℃，選用石墨坩堝，通入3L/min 的惰性氣體，煉制時間為0.8-1.2h，

形成的焦炭類似物表征碳結構缺陷的參數I（V）/I（G）的值為0.47563，所述粉末狀酚醛樹脂和液態酚醛樹脂的質量比為8-12:1，所述酚醛樹脂包括粉末狀酚醛樹脂，和液態酚醛樹脂；粉狀試劑粒徑為105μm。

2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述S2）酸洗的具體工藝為：

S2.1）第一次酸洗：將粉末樣品加入到體積分數位6%的鹽酸中，溫度控制在40-60℃，酸洗時間為4-8h；

S2.2）第二次酸洗：將經過S2.1）處理后的粉末樣品加入質量分數40 %的氫氟酸中；溫度控制在40-60℃，酸洗時間為4-8h。

3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述S3）中的模具的尺寸為φ20mm×17mm。

4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述S3）中的壓制成型工藝為：壓力為30-50Pa，干燥溫度為95-120℃，時間為22-26h。

5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣。