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(shí)驗(yàn)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(jī)械性能的中間相瀝青基炭泡沫。數(shù)年后，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)率高、機(jī)械強(qiáng)度較高、耐熱應(yīng)力和熱沖擊性好等特點(diǎn)，在高導(dǎo)熱材料、多孔電極、催化劑載體、過濾材料、結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，從而引起了人們的廣泛關(guān)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(xué)顯微鏡觀察了其顯微結(jié)構(gòu)，檢測了炭泡沫的體積密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)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(jìn)行了改性處理。 研究結(jié)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(jié)構(gòu)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(dǎo)熱性能； (3)經(jīng)過850～2500℃的后繼熱處理，炭泡沫的體積密度和抗壓強(qiáng)度均隨熱處理溫度的增加而先增加后降低，導(dǎo)熱系數(shù)則隨熱處理溫度的增加而增加； (4)在炭泡沫內(nèi)部沉積熱解炭后，其抗壓強(qiáng)度顯著增加：將體積密度為0.149g·cm-3，抗壓強(qiáng)度為0.66MPa的炭泡沫分別經(jīng)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(qiáng)度為1.89MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.