鋁用陽極中異質(zhì)炭相晶粒度匹配性對微裂紋隨機(jī)分布的影響

摘要：針對現(xiàn)有技術(shù)難以提高中粗顆粒預(yù)焙陽極材料的內(nèi)在理化質(zhì)量指標(biāo)和內(nèi)部均勻性的現(xiàn)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(zhì)復(fù)合材料中引入晶粒度匹配研究手段,結(jié)合微結(jié)構(gòu)表征,系統(tǒng)對比有無石墨烯對鋁用陽極材料力學(xué)性能、電學(xué)性能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性的影響。初步探討改性石墨烯對異質(zhì)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(yīng)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(zhì)煤瀝青固體粉末中引入1wt%改性石墨烯,經(jīng)過混捏、模壓成型、焙燒等工藝制得了陽極試樣,其主要指標(biāo)優(yōu)于預(yù)焙陽極質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)YS/T 285-2012的要求,可使得預(yù)焙陽極樣品的整體晶粒度提升3.7%。其改性機(jī)制可推測為是在改性石墨烯的參與下,其異質(zhì)炭相間的亂層結(jié)構(gòu)類似"相似相容"協(xié)調(diào)縮聚,微晶通過某種作用力擇優(yōu)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(yīng)力集中,避免了微裂紋的隨機(jī)分布。