文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究
姓名:李平
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:邱介山
20050601
摘要科学技术的进步和发展,对现代材料提出了更为苛刻的要求。近年来,泡沫炭作为一种新型炭材料由于耐高温、耐腐蚀、密度小、抗氧化、较好的机械强度、隔热性能好等优良性能,引起国内外学者的广泛关注。本文围绕中间相沥青基泡沫炭的制备及性能进行研究。内容包括研究中间相沥青基泡沫炭的制备和性能,探讨不同工艺条件对孔泡结构性能的影响。结合沥青的性质、实验现象和各种表征手段获得的信息对泡沫炭的发泡机理进行了初步讨论,并对制备沥青基泡沫炭的原料提出了选择依据。实验中采用三种方法制备泡沫炭,即:自发泡法、发泡剂矸辅助发泡法及改质中间相沥青砑覨⑴莘ā2捎蒙璧缱酉微镜射线衍射⑷戎胤治约昂焱夤馄瓜仁侄谓实验结果表明:沥毒质、甲苯不溶物、饱和分、芳香分和胶质的含量是选择适宜原料制备泡沫炭的一个重要依据;在高压反应釜中,以中间相沥青为原料,采用本实验方法制备出孔泡数量多、孔壁薄的泡沫炭是可行的;发泡剂矸和添加剂跛崽有助于改善泡沫炭的结构性能,使得泡沫炭的孔泡数量变多、孔径变小;磷酸盐处理过的泡沫炭增强了它的抗氧化性能,提高了在空气中的使用温度。关键词:中间相沥青;制备;泡沫炭;孔泡结构:抗氧化性分析。大连理工大学硕士学位论文
枷Ⅺ,鷗海簃.,中间相沥青基泡沫炭的肯讣靶阅苎芯琽籹,...,;;簅緉瑃、Ⅱ.
查空独创性说明及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:日期:
言引富有挑战的世纪把人们带入一个关键的历史时期,一场以信息、材料和生命科学技术为支柱的新工业革命正在兴起。科学技术的发展,工业领域的需要,召唤着具有优异性能的新型材料。新型炭材料是在年代初快速发展起来的,在整个材料学中具有特殊的不可取代的重要地位,有人甚至称世纪是新型炭材料的世纪。炭素材料是兼有金属、陶瓷和高分子材料三者性能于一身的独特材料,具有广泛的适用性。泡沫状炭是能很好地满足现代技术要求的炭材料家族中的一员。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。泡沫炭具有良好的耐高温、低导热性,而且其密度、强度和比强度均优于泡沫铝和泡沫陶瓷,且石墨化后具有高导热性,是一种有前途的耐高温泡沫材料,由于其具有的良好的材科性能而有着巨大的研究价值。这种泡沫炭不仅可以制成密度、导热,导电系数及机械强度可调的炭材料,而且它还可以和多种其它材料进行很好地复合,制成复合材料。中间相泡沫炭的这些优点使得它在航空航天、军事、民用等多个领域都能得到很好的应用,是一种具有极大开发潜力的新型炭材料。而对于我国这个航空航天大国来说,发展这种炭材料具有十分巨大的战略意义。随着生产技术和规模的不断发展,泡沫炭的研究和应用越来越受重视。年,在第届国际炭双年度会议上,冉岷献约旱囊恍┣捌谘芯抗ぷ魍过模型分析预测了不同于以往的炭泡沫材料的韧带式网架结构的石墨化泡沫炭的存在。年,美国橡树岭国家实验室螅的炭材料研究人员甂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目俱增。能够获得结构完美、性质良好的泡沫炭使其应用研究的基础,而适合的制备技术是其研究与应用的前提。因此研究开发制各这些泡沫炭的技术具有重要的意义。本文基于制备泡沫炭的意义,探索以中间相沥青为原料来制备泡沫炭,并对泡沫炭的性能进行了研究。大连理工大学硕士学位论文
文献综述第一章泡沫炭新型炭材料是在年代初快速发展起来的,在整个材料学中具有特殊的不可取代的重要地位,有人甚至称世纪是新型炭材料的世纪。炭素材料是兼有金属、陶瓷和高分子材料三者性能于一身的独特材料,具有广泛的适用性。碳素材料大致分为啵纤维状、膜状及块状ㄖ旅芴搴投嗫滋等低维、二维、三维多种形态,从而又表随着科学技术的进步和发展,对现代材料提出了更苛刻的要求,诸如:耐高温、耐腐蚀、密度小、抗氧化、有一定的机械强度、隔热性能好等。泡沫状炭是能很好地满足现代技术要求的炭材料家族中的一员。近年来,泡沫炭的优良的材料性能,越来越引起性功能材料,其突出的特性包括开口气孔率高、比表面积大、耐高温、耐腐蚀、密度小、抗氧化、高比强度等,显示出独特的三维机械性能和优异