碳泡沫的结构控制及其特性研究

碳泡沫是一种具有开放式多孔网状结构的固态碳材料。碳泡沫低的密度和热膨胀系数，高的孔隙率和热稳定性，优良的吸附性能以及相对高的弹性和压缩强度，使其在航空航天、燃料电池、结构材料、催化剂载体、汽车、微电子工业以及IT产业等领域具有广阔的应用前景，有关碳泡沫的基础研究和应用研究越来越受到国际上多方面关注和高度重视。目前文献报道的碳泡沫制备过程中操作工艺复杂，缺乏对碳泡沫形成过程的动力学研究，造成碳泡沫制备工艺参数的随意性，难以实现对碳泡沫的结构控制。本项目选用具有确定组成和狭窄分子量分布的高碳树脂为源物质，以微蜂窝状发泡技术、自发泡技术来实现发泡过程，运用超声检测技术进行发泡动力学研究，开拓碳泡沫制备过程中的原位超声监控技术，获得优化的工艺参数，实现对碳泡沫的结构控制，并对碳泡沫特性进行研究，获得碳泡沫工艺－结构－特性之间关系的规律性，为基础理论的发展和实际应用的开拓打下良好基础。