乙炔黑改性薄壁泡沫炭复合材料的性能研究*
2021-09-13秦志宏刘丙杨庞军国
功能材料 2021年8期
汪 洋,林 喆,秦志宏,刘丙杨,庞军国
(中国矿业大学 化工学院 ,江苏 徐州 221116)
0 引言
泡沫炭是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的轻质多孔材料[1]。这种材料具有大比表面积、贯穿孔道、化学稳定性、低热膨胀系数、导热率可调等一系列特点,能够满足现代材料应用的诸多要求。因此被广泛应用于热管理材料[2]、电磁屏蔽材料[3]、燃料电池电极材料[4]、催化剂载体[5]、吸附材料[6,7]等领域。与传统隔热材料相比,泡沫炭还具有体积密度低、隔热性能优异、高比强度、抗氧化性能好、无毒环保等优点,有望应用于航空航天领域。作为飞行器隔热层填料使用,不仅能降低飞行器隔热层的质量,还能降低生产成本。低密度的泡沫炭材料还能够应用于发动机喷嘴、机翼前缘等[8]。正因如此,泡沫炭材料深受研究者们关注。目前国内对泡沫炭的研究主要是针对中间相沥青基泡沫炭的结构和性能,尽管沥青基泡沫炭的力学性能十分突出,但其体积密度、隔热性能不够优异,而且中间相沥青泡沫炭的制备过程需要一定压力,前驱体的处理也比较繁琐,这就限制了其大量生产。我国是个煤炭大国,煤炭资源十分丰富,以煤炭为原料制备泡沫炭材料不仅降低了生产成本,还为煤炭的洁净利用提供了新的思路。
秦志宏[9]等采用萃取-反萃取方法,在室温下将原煤分为重质组、疏中质组、密中质组及轻质组。其中疏中质组分子质量适中,挥发分含量中等,灰分极低,颗粒超微,团聚后呈密度极低的泡状疏松体。……
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