热解气体产物分布
分析结果：热解气体主要成分为H₂、CO和CO₂，含有少量CH₄和乙烯。快速热冲击产生的热解气体中合成气(CO+H₂)比例显著高于传统热解过程，达到90%。随着温度升高，特别是超过1500°C，气体中CO含量大幅增加，CO₂含量显著减少。
分析结果：热解气体主要成分为H₂、CO和CO₂，含有少量CH₄和乙烯。快速热冲击产生的热解气体中合成气(CO+H₂)比例显著高于传统热解过程，达到90%。随着温度升高，特别是超过1500°C，气体中CO含量大幅增加，CO₂含量显著减少。
分析结果：随着温度升高，挥发分含量显著降低，固定碳含量增加。1200°C是碳元素纯化的关键温度，碳含量达到92.56%。在1900°C时，残留焦炭的碳含量达到98.10%。元素分析显示，碳元素单调增加，而氢、氧和氮含量逐渐减少。
分析结果：原始煤表面粗糙不规则，具有明显的轮廓线和致密结构。在高温热冲击下，颗粒表面逐渐平滑，显示出清晰的碳和灰分分布。超过1400°C后，焦炭颗粒表面出现沟槽和条纹纹理，伴有层状纤维状分布，这与该温度范围内相对彻底的热解和石墨化转变有关。
分析结果：原始煤具有较大的平均孔径，但孔体积和表面积较小。热冲击后，热解煤焦中的孔隙显著发育，表面积和孔体积比原始煤增加了十倍。转折点与灰流动温度(AFT=1308°C)一致，超过1200°C后，孔体积和表面积迅速下降。
分析结果：原始煤呈现非晶性质，没有明显的石墨晶体衍射峰。1000°C热解后，在24.9°和43.0°处观察到两个弱而宽的石墨衍射峰。超过1700°C后，石墨峰的强度和锐度增加，表明石墨结构生长。层间距d₀₀₂随温度升高逐渐减小，微晶尺寸(Lₐ, L꜀)随温度增加而增大，但在1200-1600°C范围内增长不显著。
分析结果：原始煤在1350cm⁻¹(D峰，代表sp³键或杂化缺陷的sp²键)和1580cm⁻¹(G峰，代表sp²键)处观察到典型的拉曼振动峰。热冲击后，煤焦表面D峰强度增加而G峰减少。超过1600°C后，2660cm⁻¹处的2D峰强度显著增加，证明了从无序碳向有序石墨的转变趋势。在1000-1900°C范围内，(Iᴅ₃+Iᴅ₄)/Iɢ与温度呈近线性关系，证明碳基质的纯化线性增加。
分析结果：1000°C热冲击下，煤焦表现出丰富的边缘缺陷结构和无定形碳。随着温度升高，基本结构单元的长度略有增加，堆叠层和边缘轮廓变得更加明显。在1900°C时，可以观察到类似石墨层的层状结构。在1000-1900°C温度范围内，石墨微晶的层间距随温度升高略有减小，堆叠层数减少，有序度呈增加趋势。
分析结果：热解过程可分为两个阶段：1000-1500°C阶段，脂肪族转化为芳香族，解聚和芳构化导致无定形碳转化为无序层状石墨结构；1600-1900°C阶段，无序石墨化碳呈现有序排列，石墨微晶沿边缘生长，部分微晶结构重新定向连接形成局部类石墨纳米结构。