中间相沥青基石墨泡沫的制备及其改性研究
发布时间：2020-03-23 20:30
【摘要】：石墨泡沫是一种三维有序的新型多孔炭材料,具有低密度、高强度、抗氧化、吸波减震、耐酸碱、热膨胀系数低、高热导率等优异性能,使其在宇航、国防、商用、民用等多领域具有非常广泛的应用前景。本论文以AR中间相沥青为原料,首先研究了发泡过程中升温速率、发泡温度、发泡时间以及发泡压力对泡沫炭孔泡结构和物理性能的影响规律,确定了制备泡沫炭的最优工艺参数。在此基础上,通过在中间相沥青中添加鳞片石墨、石墨烯、硼酸进行改性处理后制备泡沫炭材料,研究添加剂种类及含量对泡沫炭结构和性能的影响及机制,研究结果表明:(1)通过分析发泡过程中不同升温速率、发泡温度及发泡时间下制备的生料泡沫的SEM图,确定了升温速率为5 ℃/min、发泡温度为450 ℃、发泡时间为2 h下制备的生料泡沫的孔泡结构较好;(2)随着初始发泡压力的升高,制备的石墨泡沫的体积密度及抗压强度升高,其热导率先升高后降低,在发泡压力为2.0 MPa时达到最大值40.6 W/(m·K);(3)鳞片石墨含量对石墨泡沫的物理性能有着明显的影响。随着鳞片石墨含量的增加,石墨泡沫的抗压强度明显增大,热导率先增大后减小。当鳞片石墨含量为10 wt%时,石墨泡沫的热导率达到最大值71.5 W/(m·K),其抗压强度为2.19 MPa;(4)添加石墨烯改性制备的泡沫炭的体积密度随石墨烯含量增加而增大,当石墨烯含量为0.9 wt%时,其抗压强度和导热率均达到最大值,分别为1.58 MPa和64.27 W/(m·K);(5)添加硼酸改性制备的石墨泡沫的体积密度随硼酸含量增加而增大,当硼酸含量为5 wt%时,石墨泡沫的抗压强度为3.56 MPa,热导率为80.6 W/(m·K)。
【图文】：
航空、军工及科学科研领域都有着极为巨大的发展潜力［１＿２１。逡逑二十世纪６０年代，Ｗａｌｔｅｒ邋Ｆｏｒｄ１４１将苯酚－甲醛水溶液在惰性气体保护下进行热逡逑处理时偶然得到一种玻璃体网状泡沫炭（ＲＶＣ），ＲＶＣ的微观结构如图１．１邋（ａ）逡逑所示，这种泡沫炭也称树脂基泡沫炭，主要以高分子树脂作为前驱体，具有较为逡逑低密度、强度较高、绝热、热稳定性等优异性能，可以作为绝热材料、吸波材料、逡逑过滤吸附等应用，受到世界广泛的专注。逡逑—眶媝１逡逑n牛海睘靛义贤迹保钡湫团輑康模樱牛屯迹幔┦髦輑浚唬猓┝で嗷輑垮义希疲椋纾澹保卞澹樱牛湾澹椋恚幔纾澹箦澹铮驽澹簦穑椋悖幔戾澹悖幔颍猓铮铄澹妫铮幔礤澹洌澹颍椋觯澹溴澹妫颍铮礤澹颍澹螅椋铄澹ǎ幔╁澹幔睿溴澹穑椋簦悖桢澹ǎ猓╁义厦拦鹗髁牍沂笛槭遥ǎ希遥危蹋┑模剩幔恚澹箦澹耍欤澹簦簦郏担菰冢保梗梗改昱既环⑾忠恢种绣义霞湎嗔で嗷菽嗫撞牧希庵质菽恐饕赡诓肯嗷チǖ目着蒎义辖峁购涂妆谙嗷ソ淮硇纬傻娜痛峁棺槌桑梢酝ü刂婆菽康目着萆す体义侠吹骺嘏菽康目着莸某叽缬胧俊⒖着荼诘暮穸纫约肮烫褰峁沟挠行蚨燃板义衔锢硇阅埽ㄈ缣寤芏取⒖寡骨慷取⒌既嚷实龋Ｆ渲
本文编号：2597229
【图文】：
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