超临界溶剂对中间相沥青泡沫碳的结构调控

泡沫碳根据原料和结构不同可以作为高温隔热材料和热交换材料，在航空航天、隐形飞机和电子工业上具有迫切的需求。除此之外，泡沫碳还可以作为非编织三维增强材料与树脂复合，增强复合材料的导热性能、降低成本。以中间相沥青制备的泡沫碳，强度和导热性能比树脂基和普通沥青基泡沫碳有了大幅度提高。目前制备中间相沥青基泡沫碳的方法有两种：一是高压渗氮法，二是自发泡法。前者因氮气与中间相沥青相容性低，制备的泡沫碳孔结构不均匀，后者在高压密闭反应器中依靠沥青裂解气自发泡同时形成沥青焦，开孔率低且不能注模成型。本项目以沥青溶剂在超临界状态下均相饱和中间相沥青，然后通过控制温度和压力释放速度，产生具有高泡孔密度、孔结构分布均匀、孔壁分子取向度高的中间相沥青泡沫，经氧化、炭化形成泡沫炭。重点研究超临界状态、均相下气核形成机理，泡孔结构的控制和泡壁分子取向形成机理，以提高中间相沥青泡沫炭的强度和导热性能。