中間相瀝青及其泡沫炭的制備研究.pdf

1、科學技術是人類文明進步的基本推動力，新材料決定著其它新興技術，是科技發(fā)展的先導也是人類文明大廈的基石。隨著時代的發(fā)展，各種具有優(yōu)良性能的新材料不斷出現(xiàn)。中間相瀝青基泡沫炭(MPCF)作為一種新型高導熱炭材料，具備獨特的結構和優(yōu)異的物化性能，在航空、航天和眾多高新科技領域都具有廣闊的應用前景，從問世起該材料的研究及應用就一直倍受矚目。 中間相瀝青基泡沫炭的優(yōu)異性能源于理想的泡孔結構，發(fā)泡工藝和前驅體性質是決定孔徑分布、開孔情況的重

2、要因素。實驗以熱縮聚方法制備中間相瀝青，再以自制中間相瀝青為前驅體采用自揮發(fā)方法制備泡沫炭，經焦化、炭化、石墨化獲得最終產品。本文在研究中間相瀝青及其泡沫炭制備工藝基礎上，重點考察了不同焦化條件(分別焦化4h和10h)、不同中間相含量前驅體(中間相含量分別為30％和100％)、不同性質體中間相前驅體(中間相含量100％，軟化點分別為295℃和335℃)對泡沫炭結構及性能的影響。利用SEM、XRD、偏光顯微鏡等測試手段對泡沫炭微觀形貌、孔

3、隙分布等結構參數(shù)進行了表征分析。 研究表明，泡沫炭的結構與性能可以通過發(fā)泡壓力、溫度以及焦化時間等工藝調整，而前驅體中間相瀝青的性質優(yōu)劣也是決定因素。長時間焦化條件得到的泡沫炭具有更好的分子取向和更高的石墨化度(86％)；非完全100％中間相含量的前驅體發(fā)泡制備泡沫炭也是可行的，但發(fā)泡條件不易控制，發(fā)泡效果也不理想：自制的體中間相瀝青在很寬的溫度范圍(430～500℃)均容易獲得孔徑均勻的泡沫炭，相同制備條件下低軟化點前驅體發(fā)泡