铝电解用炭阳极作为铝电解槽的核心部件,对于铝电解生产的产品质量、能源消耗以及污染物排放具有主要影响。煤沥青作为铝电解用炭阳极生产的主要原料,其浸润性能直接决定着混捏过程中阳极糊料的塑性和混合均匀程度,进而影响铝电解用炭阳极的各项使用性能。但目前已开展的研究并未系统揭示煤沥青浸润性能与铝电解用炭阳极使用性能的关联机制。因此,为探明煤沥青浸润性对铝用炭阳极性能的影响,本文通过添加γ树脂和低温煤沥青掺配对煤沥青进行组分调控,采用软化点测定仪、接触角测试仪、全自动比表面积分析仪、综合热分析仪、扫描电子显微镜等手段系统研究了γ树脂含量和低温煤沥青掺配量对改性煤沥青基本性能、成焦性能及浸润性的影响,在此基础上利用改性煤沥青制备铝电解用炭阳极,采用电阻率测试仪、万能试验机、CO₂/空气反应性测定仪等研究煤沥青浸润性对炭阳极灰分含量、导电性能、机械性能及反应性能的影响,从而揭示煤沥青浸润性与铝用炭阳极性能的关联机制。研究结果表明:γ树脂和低温煤沥青掺配对改性煤沥青的基本性能和沥青焦结构特性的影响基本相同。随着γ树脂含量和低温煤沥青掺配量的增加,改性煤沥青的灰分含量、软化点、结焦值、TG残留率、黏度逐渐降低,挥发份增大,煤沥青的化学结构除（CH₂）_n的含量减小,其他无明显变化;形成沥青焦的比表面积呈先增大后减小的变化趋势,焦体层片结构趋于有序排列;接触角降低为0°的时间逐渐减少,静态浸润性逐渐增大,当γ树脂含量和低温煤沥青掺配分别为89.92%、100%时,浸润性分别达到最佳值,为3.72、3.18。γ树脂改性与低温煤沥青掺配,煤沥青中γ树脂含量增加,煤沥青平均分子量减小,其流动性增加,减小煤沥青与石油焦间的表面张力与摩擦力,导致煤沥青浸润性增加,同时沥青焦趋于有序性。此外,采用改性或掺配煤沥青制备铝电解用炭阳极,结果表明:随着煤沥青浸润性的增加,制备炭阳极的灰分含量、体积密度、耐压强度、CO₂/空气反应残留率均逐渐降低,电阻率逐渐增大。炭阳极性能呈现规律性变化,其中主要原因为煤沥青中γ树脂含量和低温煤沥青掺配量增加,结焦值减小,挥发份增大,炭阳极内部孔隙率增加。沥青焦有序层状焦的增加则是炭阳极出现上述变化的另一原因。说明过量提高煤沥青浸润性能不利于改善铝用炭阳极的使用性能,因此,当γ树脂含量为68.9%⁷4.85%、低温煤沥青掺配量为0²0%时,既可以改善煤沥青的浸润性,提高粘结剂与石油焦、残极等骨料的混合均匀程度,同时保证炭阳极具有良好的使用性能。综上所述,随着煤沥青浸润性的增加,其黏度、软化点降低,有利于提高混捏过程中煤沥青与石油焦的接触效果。灰分含量的减少在一定程度上有利于提高炭阳极的导电性能,同时金属元素的减少,对炭阳极反应性能产生有利影响。煤沥青化学结构的变化、挥发份增加、结焦值降低以及沥青焦比表面积增大,会导致炭阳极内部孔隙率增加,降低焙烧过程中石油焦与沥青焦的粘结强度,从而导致炭阳极体积密度减小,耐压强度降低,电阻率减小,反应性能变差。同时沥青焦微观结构的有序化,增大了其反应活性,降低了沥青焦的力学性能,进一步导致炭阳极耐压强度降低,反应性能变差。可以发现,煤沥青浸润性能的调控会改变煤沥青的基本性能以及沥青焦的颗粒特性、微观结构以及反应性能,并会改变煤沥青与石油焦在混捏及焙烧工序的接触效果与粘结强度,从而对铝用炭阳极的使用性能产生重要影响。因此,在生产过程中必须有效控制煤沥青浸润性与结焦值的动态平衡,才能实现煤沥青浸润性能与炭阳极性能的最优匹配,从而制备出优质铝电解用炭阳极产品。当煤沥青中γ树脂含量为68.9%⁷1.753%时,煤沥青的浸润性与铝用炭阳极的使用性能能够实现最优匹配。