中間相瀝青基泡沫炭的制備及其性能的研究.pdf

1、中間相瀝青基泡沫炭是以中間相瀝青為原料,經(jīng)過(guò)發(fā)泡、氧化(交聯(lián))、炭化、石墨化等制備過(guò)程所得到的一種新型的炭泡沫材料.它所具有的特有的泡孔結(jié)構(gòu)以及原料結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定了中間相瀝青基泡沫炭作為高尖端工程材料的優(yōu)越性能. 中間相瀝青基泡沫炭的孔隙結(jié)構(gòu)分布是決定材料性能的重要參數(shù),而通過(guò)改變發(fā)泡條件以及氧化、炭化、石墨化等后處理?xiàng)l件能直接影響和改變材料的孔隙結(jié)構(gòu)分布和材料分子取向乃至最終泡沫炭的材料性能.為此,本論文在討論原料中間相瀝青的T

2、GA、DTG數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了不同發(fā)泡溫度、發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡壓力以及不同炭化溫度、炭化時(shí)間等后處理?xiàng)l件對(duì)中間相瀝青基泡沫炭孔隙結(jié)構(gòu)分布的影響.得知,中間相瀝青基泡沫炭的孔隙率主要受發(fā)泡壓力的影響,利用不同的發(fā)泡壓力可得到不同目的孔隙率的中間相瀝青基泡沫炭產(chǎn)物.氧化過(guò)程基本上不改變材料的孔隙率,而經(jīng)過(guò)炭化過(guò)程其孔隙率有著明顯的增加. 利用SEM和OM(偏振光顯微鏡)等測(cè)試技術(shù)觀察了中間相瀝青基泡沫炭的孔隙結(jié)構(gòu)分布以及氧化、炭化等

3、后處理過(guò)程對(duì)材料分子取向的影響情況；中間相瀝青基泡沫炭的孔壁由平直孔壁和"Y"形孔壁結(jié)構(gòu)組成,前者內(nèi)部分子取向優(yōu)于后者,且平直孔壁兩側(cè)的分子取向優(yōu)于其內(nèi)部分子.利用紅外光譜測(cè)試技術(shù)研究了不同氧化時(shí)間下的中間相瀝青基泡沫炭生料的分子交聯(lián)結(jié)構(gòu)形成情況.利用XRD測(cè)試技術(shù)分析了中間相瀝青基泡沫炭的微觀結(jié)構(gòu),從微觀的角度闡明了不同炭化溫度、炭化時(shí)間以及石墨化條件下得到的中間相瀝青基泡沫炭的微觀結(jié)構(gòu)差異；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高孔隙率的泡沫炭具有更好的內(nèi)部分子