热老化对炭黑颗粒氧化特性影响的试验研究

摘要

基于热重分析仪,首先开展不同热老化温度、时间、氧气质量分数的热重试验,并分别采用微分法(Achar-Brindley-Sharp-Wendworth,ABSW)和阿仑尼乌斯法(Arrhenius)进行氧化动力学分析.结果表明:当老化温度区间在325～400℃时,随着老化温度的增加,活化能从181 kJ/mol降低到170 kJ/mol.随着老化时间的增加,颗粒的活化能从180 kJ/mol降低到172 kJ/mol之后在172 kJ/mol保持不变.当老化氧气质量分数低于5％时,随着老化氧气质量分数的增加,活化能逐渐升高到188 kJ/mol;而高于5％时,活化能从188 kJ/mol降低到170 kJ/mol.此外,基于高分辨透射电镜对炭黑颗粒的微观结构分析发现,随着老化温度、时间及氧气质量分数的降低,基本碳粒的壳结构更加趋于有序化,石墨化程度相对较高,氧化活性较低.