中間相瀝青基炭泡沫的制備及其性能研究.pdf

1、美國空軍實驗室以中間相瀝青為原料，采用鼓泡法首次制得了具有良好機械性能的中間相瀝青基炭泡沫。數年后，美國橡樹嶺國家實驗室的Klea等人以中間相瀝青為原料，采用自發(fā)泡法制備了具有優(yōu)異導熱性能的中間相瀝青基炭泡沫。中間相瀝青基炭泡沫具有密度低、熱導率高、機械強度較高、耐熱應力和熱沖擊性好等特點，在高導熱材料、多孔電極、催化劑載體、過濾材料、結構材料等領域有廣闊的應用前景，從而引起了人們的廣泛關注和研究。 本文以AR中間相瀝青為原料，

2、采用自發(fā)泡法制備了中間相瀝青基炭泡沫，通過掃描電鏡和光學顯微鏡觀察了其顯微結構，檢測了炭泡沫的體積密度、抗壓強度、導熱系數等性能，系統(tǒng)地研究了發(fā)泡工藝及后繼熱處理工藝對炭泡沫的影響，并采用氣相沉積熱解炭和添加碳化硼對炭泡沫進行了改性處理。 研究結果表明： (1)炭泡沫的性能隨發(fā)泡壓力的上升而增加；采用恒壓的加壓方式可以制得孔隙結構均勻，性能更優(yōu)異的炭泡沫； (2)在本研究中，在410～430℃的發(fā)泡溫度下發(fā)泡2h

3、制備的炭泡沫具有更良好的導熱性能； (3)經過850～2500℃的后繼熱處理，炭泡沫的體積密度和抗壓強度均隨熱處理溫度的增加而先增加后降低，導熱系數則隨熱處理溫度的增加而增加； (4)在炭泡沫內部沉積熱解炭后，其抗壓強度顯著增加：將體積密度為0.149g·cm-3，抗壓強度為0.66MPa的炭泡沫分別經過10h和70h氣相沉積熱解炭處理后可依次得到體積密度為0.196g·cm-3，抗壓強度為1.89MPa，導熱系數為0.