加急见刊

氧化石墨烯改性沥青基块体炭材料的显微结构及力学性能

庄存甲; 邹泽玉; 涂川俊; 鲜勇; 张思斯 湖南大学材料科学与工程学院; 济宁辰光煤化有限公司; 成都工业学院材料工程学院

摘要：针对沥青基块体炭材料内部微裂纹难以抑制的缺陷,以氧化石墨烯为改性材料,以单一高温煅烧后的石油焦粉为增强相,改质煤沥青为粘结剂,采用分步分散、热轧片、二次造粒等工艺,经一次性焙烧制得氧化石墨烯改性沥青基块体炭材料。对沥青基块体材料的力、电学性能及显微结构进行了测试表征。本研究表明,添加氧化石墨烯(1wt%)的沥青基块体材料的体积密度为1.48g/cm~3,其抗折强度较未添加氧化石墨烯的块体材料提高了25.0%,为14.6MPa,其硬度相应提高了28.2%,为64HSD;随着氧化石墨烯的继续加入,其抗折强度和硬度反而降低;其电阻率的变化趋势与强度、硬度变化趋势一致。块体材料断面的SEM研究表明,添加氧化石墨烯(0.5wt%)的微裂纹区域的面积较未添加氧化石墨烯的炭材料明显减少,其致密性得到提高。氧化石墨烯的改性对沥青基块体材料的致密化起到了钉扎和拉拽作用。

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