1.5 QI对制品性能的影响

在碳素制品的生产工艺当中,沥青经常被用作粘结剂及浸演剂。碳素制品是由沥青焦或针状焦与粘结沥青经混合捏揉、挤压成型、熔炼烧灼,再使用沥青多次浸渍,最后经过石墨化的处理得到。含碳的耐火材料也是采用的沥青作为耐火材料专门的粘结剂,其中铝碳与铝错碳滑板甚至还用到沥青作为浸演剂进行处理生产[11]。所以碳素制品和耐火制品的强度不仅与骨料强度有关外,而且还和粘结沥青结焦后的强度以及骨料与粘结剂沥青之间的结合的强度有关,也与制品浸渍效果的高低有关。因此,讨论沥青中QI对制品强度性能时,必须同时讨论QI对其他三个方面的各种影响[10]。

1.5.1 QI对沥青结焦后强度影响

沥青中有机PQI与SQI性质非常接近,都属高度的芳香性稠环化合物,所以有机PQI的存在与SQI的存在一样都会对沥青结焦的强度产生不利影响。因此，尽可能地降低沥青中QI的含量才能提高沥青结焦后的产品的强度。

1.5.2 QI对骨料与粘结剂结合强度的影响

粘结沥青与骨料之间的结合强度与多种因素相关,其一是与粘结沥青的润湿性相关,润湿性能越高,自身与骨料的结合就越紧密;其二是与粘结沥青对骨料的渗透性有直接的关系,当沥青顺利地渗透到骨料微孔中去,不仅增加了粘结剂与骨料之间的接触面积,而且使烧制完成已经炭化后的粘结剂中的结焦与骨并不是单纯地粘在一起,而是牢牢地结合在一起。这种互相结合在一起的界面就更加提高了制品的强度[15]。

然而经过实践证明,SQI在混合捏匀的过程中容易被破坏掉,被破坏的SQI会在骨料颗粒周围集结从而形成一簿层,这一簿层不仅能降低沥青对骨料的润湿性,同时也阻碍了沥青对骨料微孔地渗入,从而导致了骨料对结合焦界面产生裂纹,严重影响了制品强度。因此,生产中为了得到较高结合强度的骨料与粘结沥青,制备沥青的过程中产生的SQI应减少到最低程度[18]。

1.5.3 QI对制品浸演率的影响

碳素制品和耐火型制品早烧融制备的过程中,由于有机物质发生热解或聚合的化学反应,从而产生部分气相物从中溢出，导致在化合基体内形成形状大小不一的气孔和裂纹。这些气孔和裂纹的存在会对材料的力学性能、电性能以及热学性能产生相当不好的影响。为除去裂纹和气孔,进一步提高制品的密度,通常需要对制品进行浸渍处理。有时候甚至需要堵塞通道,并在制品的表面形成不透性滤饼,来阻止沥青向内部进行渗透,从而影响浸溃效果[23]。

1.6 关于低QI浸渍沥青生产的四种常见方法