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(简答题)

煤的导电性与煤化度有什么关系?为什么会有这种关系?

正确答案

对干燥的煤样来说,煤的导电率随煤化度的提高而增加,当Cdaf>87%后煤的导电率急剧增加。其原因是Cdaf>87%后煤内部芳香层片迅速增大,分子内的π轨道彼此相连,使自由电子的活动范围扩大,并有可能在一定范围内转移,从而使导电率大幅度增大。特别到无烟煤阶段,自由电子导电迅猛迅速增大,而电阻率ρ迅速减小。在无烟煤阶段P的变化范围非常宽广,例如:Cdaff为93.7%的无烟煤ρ为4.0l×107Ωcm;而Cdaf为96.0%的无烟煤ρ为6.43(垂直于芳香层面方向)或3.73(平行于芳香层面方向)Ω/cm。由此可见,无烟煤的电阻率具有各向异性,平行于芳香层面方向的ρ显著低于垂直方向的ρ。
未干燥粉煤试样的导电率与煤化度的关系。对Cdaf<84%煤化度较低的煤、特别是褐煤与长焰煤,由于煤中的水分含量高,孔隙率较大,并且其中存在能部分溶于水的羧基与酚羟基等酸性含氧官能团,使煤的离子导电性增大,因而低煤化度煤的导电率较高,并在一定范围内随水分含量的减小而下降。

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