鋁用陽極中異質炭相晶粒度匹配性對微裂紋隨機分布的影響

摘要：針對現有技術難以提高中粗顆粒預焙陽極材料的內在理化質量指標和內部均勻性的現狀,本論文以有無添加改性石墨烯的鋁用陽極材料為研究對象,在炭質復合材料中引入晶粒度匹配研究手段,結合微結構表征,系統對比有無石墨烯對鋁用陽極材料力學性能、電學性能及內部結構完整性的影響。初步探討改性石墨烯對異質炭相晶粒度匹配性的影響。由于煅后焦具有多個晶面,由于晶體的各向異性,每個晶面對應的晶粒尺寸并不相等,選擇強度最強的002晶面作為測試晶面。研究表明,在改質煤瀝青固體粉末中引入1wt%改性石墨烯,經過混捏、模壓成型、焙燒等工藝制得了陽極試樣,其主要指標優于預焙陽極質量標準YS/T 285-2012的要求,可使得預焙陽極樣品的整體晶粒度提升3.7%。其改性機制可推測為是在改性石墨烯的參與下,其異質炭相間的亂層結構類似"相似相容"協調縮聚,微晶通過某種作用力擇優趨向,使得聚集體中微晶亂層堆疊高度和有序性增加,降低了應力集中,避免了微裂紋的隨機分布。