石墨泡沫新材料的試驗研究.pdf

1、隨著航空與航天工業(yè)、汽車工業(yè)以及通訊和信息產(chǎn)業(yè)等技術(shù)的飛速發(fā)展，對現(xiàn)代材料提出了更高的要求，如傳熱性能好、有一定的機械強度、耐腐蝕等。為了適應(yīng)這一要求出現(xiàn)了以石墨泡沫為代表的新型材料技術(shù)。
　　石墨泡沫是一種多孔結(jié)構(gòu)材料，其固體骨架是石墨片層結(jié)構(gòu)，因此具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)大的優(yōu)良熱物理性能。如果將石墨泡沫用于制造各種換熱器，能減少換熱器的重量和體積。
　　石墨泡沫的內(nèi)部蜂窩狀孔隙大小及空間分布均勻性將直接影響材料的熱物理性能

2、和機械性能。根據(jù)優(yōu)化試驗的需要，介紹了基于樣品剖面孔隙面積標(biāo)準(zhǔn)偏差的孔隙均勻系數(shù)，作為評價材料內(nèi)部孔隙尺寸及空間分布均勻度的綜合指標(biāo)，這一指標(biāo)可為同類多孔介質(zhì)的制備試驗研究提供參考。
　　運用正交試驗設(shè)計優(yōu)化了石墨泡沫成型工藝參數(shù)，分析了發(fā)泡溫度(A)、發(fā)泡恒溫時間(B)、焦化溫度(C)、焦化恒溫時間(D)、成型壓力(E)和升溫速率(F)等六因素對成型樣品孔隙均勻系數(shù)的影響。經(jīng)極差和方差分析發(fā)現(xiàn)以上因素對孔隙均勻系數(shù)的影響顯著性順

3、序為E>F>A>B>C>D，從而得到最優(yōu)工藝條件，在此條件附近做了多次驗證性試驗，獲得孔隙分布均勻性良好的成型樣品，為進一步的石墨泡沫試驗研究提供了方向與線索。
　　介紹了原料的熱重分析試驗、石墨泡沫成型和炭化試驗的裝置、試驗步驟及工藝參數(shù)的控制方法，并展示了采用不同制備工藝得到的試驗樣品照片和微觀結(jié)構(gòu)SEM照片。成型和炭化處理過程中各工藝參數(shù)對石墨泡沫材料微觀結(jié)構(gòu)、傳熱及力學(xué)性能的影響是很大的，本文對這兩個階段的試驗進行了敘述和