中間相瀝青及其泡沫炭的制備研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)是人類(lèi)文明進(jìn)步的基本推動(dòng)力，新材料決定著其它新興技術(shù)，是科技發(fā)展的先導(dǎo)也是人類(lèi)文明大廈的基石。隨著時(shí)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(dǎo)熱炭材料，具備獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物化性能，在航空、航天和眾多高新科技領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，從問(wèn)世起該材料的研究及應(yīng)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(jié)構(gòu)，發(fā)泡工藝和前驅(qū)體性質(zhì)是決定孔徑分布、開(kāi)孔情況的重

2、要因素。實(shí)驗(yàn)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(qū)體采用自揮發(fā)方法制備泡沫炭，經(jīng)焦化、炭化、石墨化獲得最終產(chǎn)品。本文在研究中間相瀝青及其泡沫炭制備工藝基礎(chǔ)上，重點(diǎn)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(qū)體(中間相含量分別為30％和100％)、不同性質(zhì)體中間相前驅(qū)體(中間相含量100％，軟化點(diǎn)分別為295℃和335℃)對(duì)泡沫炭結(jié)構(gòu)及性能的影響。利用SEM、XRD、偏光顯微鏡等測(cè)試手段對(duì)泡沫炭微觀形貌、孔

3、隙分布等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了表征分析。 研究表明，泡沫炭的結(jié)構(gòu)與性能可以通過(guò)發(fā)泡壓力、溫度以及焦化時(shí)間等工藝調(diào)整，而前驅(qū)體中間相瀝青的性質(zhì)優(yōu)劣也是決定因素。長(zhǎng)時(shí)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(qū)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(diǎn)前驅(qū)體發(fā)泡