隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，大量的*技術(shù)與設(shè)備的引進(jìn)進(jìn),，國(guó)內(nèi)新產(chǎn)品,、新設(shè)備的涌現(xiàn).對(duì)碳石墨制品的質(zhì)量要求越來(lái)越高。煤瀝青是生產(chǎn)碳石墨制晶的主要原材料之一.它的質(zhì)量直接影響碳石墨制品的性能,，而軟化點(diǎn)是反映煤瀝青質(zhì)量的主要參數(shù)之一,。因此它的測(cè)試方法是生產(chǎn)中很重要的一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容.是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)和評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)*的辦法。
軟化點(diǎn)是瀝青受熱后開(kāi)始流動(dòng)的溫度,，可作為判斷瀝青融化難易程度,、耐熱性,、露置時(shí)間的參數(shù),。軟化點(diǎn)越高，耐熱性越好,，露置時(shí)間越短,。本文介紹了環(huán)球法測(cè)試軟化點(diǎn)的方法。市面上瀝青的軟化點(diǎn)分布很廣,，軟化點(diǎn)的測(cè)試方法也很多,，不同軟化點(diǎn)的瀝青應(yīng)該選擇不同的測(cè)量方法，這樣才能更好的反應(yīng)瀝青的特性,。常見(jiàn)的軟化點(diǎn)測(cè)量方法有,，環(huán)球法,、水銀法、空氣中立方體法,，水中立方體法,、梅特勒法、杯球法,、探針?lè)ǖ取?span>
環(huán)球法
原理：把確定質(zhì)量的鋼球置于填滿試樣(瀝青)的金屬環(huán)上,，在規(guī)定的升溫條件下，瀝青開(kāi)始軟化,，鋼球進(jìn)入瀝青,，透過(guò)瀝青后從一定的高度下落，鋼球觸及底層鋼板,，此時(shí)的溫度即視為瀝青軟化點(diǎn),。在我國(guó)，煤瀝青與石油瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定方法大部分是采用環(huán)球法,。
適用范圍：水浴(軟化點(diǎn)在80℃以下)甘油浴(軟化點(diǎn)157℃以下)
參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T4507-2014(石油瀝青)GB/T2294-2019(煤瀝青),。
水銀法原理：
對(duì)于環(huán)球法而言，無(wú)論是水浴還是油浴,，其瀝青的軟化點(diǎn)只能測(cè)到200℃以下,，對(duì)瀝青產(chǎn)品越來(lái)越豐富的今天，很多瀝青產(chǎn)品軟化點(diǎn)不能利用環(huán)球法測(cè),，所以有人提出用水銀代替油浴,，這樣可以將瀝青的軟化點(diǎn)測(cè)量值提高到250℃以上。但由于水銀的高毒性,，此方法在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有廣泛應(yīng)用,。
梅特勒法
梅特勒法是在國(guó)外比較流行的測(cè)量瀝青軟化點(diǎn)的方法。其示意圖如下圖所示：
原理：將瀝青放置在圓柱形的樣品杯口中,，在空氣浴中進(jìn)行加熱升溫,，直到試樣軟化后從出口流出，遮住下方的光柵,，此時(shí)的溫度就是瀝青的軟化點(diǎn),。
與環(huán)球法的區(qū)別：1、梅特勒法為空氣浴加熱,，所以溫度可以升的比較高,，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在180℃以下，但是現(xiàn)實(shí)中甚至超過(guò)300℃的瀝青,，都用此方法測(cè)量(軟化點(diǎn)超過(guò)200℃時(shí),，一般空氣浴變?yōu)榈獨(dú)庠。乐篂r青氧化)。
2,、與環(huán)球法制樣相比,，不需要融化制樣，而是模壓制樣,，制樣方法比較簡(jiǎn)單
3,、梅特勒法測(cè)量是光柵信號(hào)自動(dòng)測(cè)量，誤差相對(duì)較小,。
參考標(biāo)準(zhǔn)：ASTMD3104
杯球法
杯球法測(cè)量方法與梅特勒法相似,，也是利用空氣加熱，但做樣方法與環(huán)球法相似,，需要把瀝青熔融之后熔在一個(gè)磨具中(不需要鋼球),，一定升溫速率內(nèi)加熱，瀝青融化滴下,，會(huì)遮住光柵,，此時(shí)儀器記錄下溫度，該滴點(diǎn)即為軟化點(diǎn),。
特點(diǎn)：與環(huán)球法相比,，其自動(dòng)化程度高，測(cè)量的軟化點(diǎn)范圍廣,，但是其儀器比較貴,。
參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2294-2019
空氣中立方體法
美國(guó)還經(jīng)常用的方法空氣中立方體法。取粒度為6～12mm瀝青試樣35g裝入5oml的坩堝內(nèi),，將它蓋好,，放到爐內(nèi)加熱。使溫度達(dá)到比試樣預(yù)計(jì)軟化點(diǎn)高75℃,，熔化后(均勻攪拌去除氣泡)置放15min取出坩堝,，將試樣倒人用硅潤(rùn)滑脂輕輕擦過(guò)的模子里。冷卻后,，取出12.7mm3方塊,。若無(wú)裂縫或氣泡，把它掛在鉤上,，然后吊在封閉的爐里,。爐升溫速率為5℃/min。當(dāng)試樣軟化而下降到和爐底面接觸(其距離為6Omm)的瞬時(shí)溫度就是它的軟化點(diǎn),。特點(diǎn)：該方法該方法所采用的測(cè)試設(shè)備自動(dòng)化程度高,、精確，但價(jià)格較貴,。它更適用于高溫煤瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)試。美國(guó)的一些大公司都有公司采用此方法。
參考標(biāo)準(zhǔn)：:ASTM-D2319
水中立方體法
水中立方體法
與空氣中立方體法做樣方法一致,，空氣加熱換成水加熱,，就是水中立方體法。
參考標(biāo)準(zhǔn)：ASTM-D61
探針?lè)?span>
對(duì)于超高軟化點(diǎn)瀝青,，如紡絲瀝青,，其軟化點(diǎn)一般都超過(guò)200℃，甚至有的超過(guò)300℃,，這樣常用的軟化點(diǎn)測(cè)量方法,，就比較吃力。梅特勒法或者杯球法可以應(yīng)用到該瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)量,，但是其繁瑣的制樣工序以及昂貴的設(shè)備價(jià)格,，都限制了其廣泛應(yīng)用。為此,，科研工作者發(fā)明了一種簡(jiǎn)單的測(cè)量方法——探針?lè)?。?jiǎn)單示意圖如下：
實(shí)驗(yàn)方法：將瀝青磨碎放入到示意的特制試管中，并開(kāi)始向試管底部微量充氮?dú)?，防止瀝青氧化,。將試管放置在一定升溫速率的溫度場(chǎng)中，在加熱過(guò)程中,，不斷用直徑為1mm的鋼針棒刺探瀝青,，當(dāng)瀝青變得柔軟并開(kāi)始粘連鋼針時(shí)，記錄此時(shí)的溫度,，即為該瀝青的軟化點(diǎn),。此方法簡(jiǎn)單有效，理論上可以測(cè)量任何瀝青的軟化點(diǎn),，特別是在高溫瀝青測(cè)量中,，有很大的比重。
文獻(xiàn)參考:新型碳材料劉銀全針入法瀝青軟化點(diǎn)和可紡性的簡(jiǎn)易測(cè)定
結(jié)語(yǔ)
測(cè)量條件對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的測(cè)量值有一定的影響,。一般情況下,，升溫速率越低，其軟化點(diǎn)值偏低,，所以盡可能的按照一定的升溫速率來(lái)測(cè)量軟化點(diǎn),。同時(shí)制樣的均勻性，也對(duì)軟化點(diǎn)有很大影響,。根據(jù)自己產(chǎn)品,，選擇合適的軟化點(diǎn)測(cè)量方法是很有必要的。環(huán)球法儀器價(jià)格低廉,，是目前國(guó)內(nèi)常用的軟化點(diǎn)測(cè)量手段,。當(dāng)瀝青軟化點(diǎn)較高時(shí),，如高溫包覆瀝青、中間相瀝青等,，可用梅特勒法或者杯球法測(cè)量,。如果條件不滿足時(shí)，探針?lè)ㄊ且粋€(gè)非常有效的選擇手段,。
