1.1.1 沥青的物理性质

密度、黏度、表面张力和湿润性这四个性质是沥青最重要的几个工艺性质。

①　密度：沥青的密度与软化温度成正比。软化温度地提高，沥青的密度也随之增大，软化温度地降低，沥青的密度也随之降低，二者之间呈线性关系。

②　黏性：黏性是沥青的另一个比较重要的性质，它是指沥青所做成的材料在一定的外力的作用下，对这一外力进行一定的抵抗从而发生物理形变的性能上的指标[22]。沥青的黏度是由它的性质和温度所决定的。用来表示沥青黏性的物理量是黏度，表示沥青黏度的物理量有蒽氏黏度Et和运动黏度Vt，二者有如下列公式上的数值关系： [20]

③　塑性：沥青在一定的外力所产生的压力下，产生物理上的形变但是其材料并没有被破坏，当除去外力失去压力后仍能保持变形后的某种样子。这种可以承受由于外力所产生的压力，但是不致于在发生变形的情况后发生破坏材料本质的能力，被称之为沥青的塑性。

沥青的塑性比较小，和其软化性成反比。当沥青的软化度逐渐减小时，它的塑性就逐渐地增强。

④　表面张力：是用来表示液体表面状态特性的量，在数学上是等于形成单位表面积时所用掉的所有的功。沥青的表面张力是和它的黏性、所处的温度和其化学成分这三个方面有关。

⑤　润湿性：沥青还具有一种比较特殊的性质-润湿性。它对各种无机矿物质、合成炭、焦炭和天然炭有良好的湿润作用，并且能将这些物质通过成型技术紧密地结合在一起。

1.1.2 沥青的化学性质

沥青的化学性质主要分成化学组成，组组成和沥青的元素组成三个部分。

1) 沥青的元素组成：沥青的主要组成元素是氢和炭。氢和碳组成的比例大小直接影响了沥青的物理性质和化学性质的变化。沥青的含碳量一般情况下大于90%，含氢量一般情况下不超过5%。沥青的元素组成是通过生产加工的方法、炼焦煤的种类和煤焦油的蒸馏等因素所决定的。

2) 沥青的组组成：下文会具体解释概括。（见1.4）

3) 沥青的化学组成：煤焦油沥青的化学组成主要由芳香族类有机化合物组成，这些芳香族类大多数都具有三环以上的结构，部分芳香族类化合物中还存在氮、氧和硫等一些非金属元素以及少量的高分子炭素物质[8]。

1.1.3 沥青的热力学性质

沥青的温度的稳定性、热膨胀系数、热容量、闪点和热导率等因素决定了沥青的热力学性质。

温度的稳定性：沥青是非结晶的高分子化合物，其并没有固定的成型存在。当温度在比较低的情况下，沥青表属于“过刚易脆”，可以被称为“玻璃态”。但是沥青受热后随着加热的温度逐渐变高，沥青慢慢变得松软，表现得具有一定的可塑性。之后随着加热温度不断地升高达到融化温度，沥青便显出液态，将沥青呈现液态时所需要的温度称为沥青的软化温度，但是沥青因为所含成分各有不同所以它的软化温度并不固定。由于沥青在液态时感觉非常粘稠，也将沥青在液态时所处的状态称为“黏流态”[19]。

1.2  制取低QI浸渍沥青的意义

煤沥青是一种混合物由多种稠环化合物和其化合物的衍生物一起组成，沥青的分子量分布较为广泛。因此，对煤沥青主要是采取溶剂提取法来进行分析研究。煤焦油沥青被分成若干组，其组成成分相类似，化学和物理性质相类似，然后再对各族组分的性能进行研究[1]。喹啉不溶物就是属于煤沥青中的一个族组分。之所以命名为喹啉不溶物，顾名思义是由于它在喹啉中不能被溶解，将这种物质称作QI，a树脂是这种物质的一个别名[26]。实践证明, 沥青中QI含量的高低,对产品的性能有着较大的影响,所以对炭材料工业、耐火材料工业对煤沥青的QI含量有着严格的规定。碳素材料行业所需的浸渍沥青属于一种低含量的QI、高结焦值的沥青,因此,研制低QI得沥青就变得尤其必要[17]。