中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究

《中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学博士学位论文controlledbythesofteningpointofthepitchprecursor．Carbonfoampreparedbylong—time—cokingmethodexhibitbeRermolecularorientation，largermesophasedomain，lessmicrocracksandlessinterlayerspacing(0．3376nmand0．3381nm)whenthecarbonfoamweregraphitized．T

2、heinitialfoambubblearenotuniformlydispersedinthemoltenpitchbutstarttogrowattheuppersectionofthepitch；thecrosssectionbubbleshapeatgravitationaldirectionissphericalbutatthedirectionperpendiculartogravitationaldirectioniselliptical．Researchshowthatthebu

3、lkdensityisthekeyfactortodeterminethebubbleshapeofthefinalmesophase··pitch-·basedcarbonfoamsandthebulkdensitygradientexistintheas．receivedcarbonfoams．KEYWORDS：Carbonfoam，Mesophasepitch，Porosity，Stabilizationmethod，Composites．V独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指

4、导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤盗盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学僦文作者虢土磷灿签字眺伽喀年中7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权盘鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借

5、阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：斟如签字日期．川年呷月D7日导师签名：王成多签字日期：炒P年步月／夕日天津大学博士学位论文前言1993年，在第21届国际炭双年度会议上，Hager等结合自己的一些前期研究工作通过模型分析预测了不同于以往的泡沫炭材料的韧带式网架结构的石墨化泡沫炭的存在。1998年，美国橡树岭实验室(ORNL)的炭材料研究人员Jamesw．Klett在从沥青制备炭材料时偶然发现了一种石墨化多孔炭材料。这

6、些成果在全世界范围内引起了众多科学家的极大关注，近年来，人们对泡沫炭的研究热情与日俱增。中间相沥青基泡沫炭是由中间相沥青经过发泡、炭化和石墨化处理后获得的一种具有低密度、高导热、高导电、耐火、抗冲击性能的新型炭材料，由于它同时具有炭材料的耐酸碱性、特别低的热膨胀性能，因而这种材料在多个领域具有广阔的应用前景。例如它可以用于卫星、航天飞机等飞行器的防太阳辐射热转移系统；用于火箭发射台面的抗冲击和降低噪音材料；可以用于普通化工厂的大型热交换器(尤其是对于酸碱腐蚀严重的场合特别适用)，也可以用于小至计

7、算机CPU的散热器件；也可以用于小型飞机、赛车、赛艇、轮船等快速机动工具的耐火门窗；还可以用于过滤材料和生物材料等等。这种材料的优点还在于它的各种性质可以根据具体的应用调整，在一定程度上可以大大缩减生产这种材料的费用。因此，不论是在高附加值的航空航天方面，还是在其它高新技术领域都具有十分诱人的应用前景。中间相沥青基泡沫炭是利用原料沥青在一定温度下可以被软化，之后其中含有的轻组分气化逸出的特性，把中间相沥青发泡制成泡沫炭。泡沫炭是由中间的气泡及其周围规则排列的石墨化结构所组成的泡壁相互连接而成的具

8、有十二面体结构的多孔状炭材料，由于制备工艺条件的不同，相互连接的泡壁有开口和闭口两种形式，并且所得泡沫炭的性能可以通过调节发泡时间、发泡温度、发泡剂的种类和含量以及发泡设备的形状来控制。该技术在世界范围内尚有少数几家投入生产，国内还没有工业化和中试的报道。能够获得结构完美、性质良好的泡沫炭是其应用研究的基础，而适合的制备技术是其研究与应用的前提。因此研究开发制备这些泡沫炭的技术具有重要的意义。本文基于泡沫炭制备技术的意义，以中间相沥青为原料制备泡沫炭，并对泡沫炭的结构和性能进行了研究。同时，期望