蔗糖基分级泡沫碳的制备及性能分析
2025-08-18刘佳明李鑫屈泰羽许方怡石曼于洪浩刘京昆叶俊辉
辽宁化工 2025年7期
中图分类号:TQ127.1 文献标志码:A 文章编号:1004-0935(2025)07-01107-06
泡沫碳是一种由孔洞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,具有高孔隙率、高比表面积、低密度等特性[2-5]。这些优异的性能使泡沫碳在化工、航空航天、电子等诸多技术领域极具应用潜力[6-10]。通过对比其微观结构可以分为两大类:石墨化和非石墨化泡沫碳[1]。非石墨化类型泡沫碳材料具有低导热性,在绝热、能量吸收和绝缘等方面可发挥其作用,因此此类型泡沫碳材料在隔热领域有着较好的应用前景[12-14]。
泡沫碳问世于20世纪60年代末,最初的泡沫碳是由热固性聚合物热解得到的一种碳骨架或者是网状的玻璃泡沫碳,这种方法制备的泡沫碳最大的缺点就是脆性大,无法用于结构材料[15]。到了20世纪90年代,开始有人尝试使用其他原料制备泡沫碳,应用高压“造泡”法制备了中间相沥青基泡沫碳,其有很高的强度和优异的隔热性能[16]。HAGER等结合一些前人的研究工作,通过数学建模分析,预测了不同于以往泡沫碳结构的三维网状韧带结构的石墨泡沫的存在[17]。2000 年KLETT以中间相沥青为原料采用自挥发发泡法,制备了泡沫碳,这一发泡方法的问世真正把导热用泡沫碳变成了商品[18]。近几年,吕永根教授[19]提出了利用超临界溶剂制备中间相沥青基泡沫碳的方法,该方法制备的泡沫孔隙率高,而且这种制备方法可以通过调节发泡条件,使其在导热性能、导电性能上具有可调性,但该方法实验条件较为苛刻,一般实验室难以控制。……
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