无烟煤热解过程中微晶结构的演变规律

摘要

无烟煤是生产多种炭材料的优选原料,研究其在热解过程中的结构演化规律对调控其衍生炭的性能具有重要意义。以西山无烟煤(XSA)为原料,在不同温度(500~1400℃)进行热解炭化,利用XRD和Raman光谱等分析手段,结合分峰拟合方法,计算各样品碳微晶的结构参数(L_(a)、L_(c)、N、d_(002))和芳香层片的有序性/无序性结构占比(A_(G)/A_(T)、A_(D1)/A_(T)、A_(D2)/A_(T)、A_(D3)/A_(T)、A_(D4)/A_(T)),进而在纳米尺度下研究XSA的热致结构变化规律。结果表明,低于1000℃时,L_(a)增加缓慢,而L_(c)和N却略有减小,当超过1000℃后,三者均迅速增大。d_(002)随温度升高呈先减小后增大再减小的变化趋势,1400℃的d_(002)仍大于0.344 nm。整个热解过程中,微晶芳香层片的有序性虽然在逐渐变好,但较小的A_(G)/A_(T)(约占8%~16%)表明层片的缺陷数量依然很大。