瓦斯爆炸炭黑结构及产生机理分析

作者:聂百胜; 杨龙龙; 王成; 黄金鑫
来源:北京理工大学学报, 2017, 37(04): 424-429.
DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.018

摘要

瓦斯爆炸过程中视窗处出现的亮斑现象,分析确定为爆炸过程中产生的有高热辐射特性的炭黑.利用低温液氮吸附比表面积分析仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅里叶红外光谱等方法,分析了瓦斯浓度下爆炸产生炭黑的孔径分布和表面结构.研究结果表明,炭黑的比表面积为1.507m2·g-1(DFT),总孔容为4×10-3 cm3·g-1.SEM图像显示炭黑颗粒由大量球状物聚集体组成,直径在450μm.颗粒表面孔隙高度发育,部分表面有熔融烧结特征;TEM扫描结果显示形成聚集体的颗粒直径大都在100nm左右,粒子间彼此结合,形成链枝结构的炭黑聚集体,放大到8nm可以明显看到初级粒子内部有石墨状的晶格条纹;红外光谱分析结果表明炭黑颗粒内含有大量芳香烃结构,C—H、C—O结构、芳香族及取代苯官能团广泛存在.

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