金屬Al填埋酚醛樹脂基碳泡沫的制備及性能研究.pdf

1、碳泡沫材料具有低密度，較大的比表面積，化學(xué)惰性，較高的電導(dǎo)率，良好的導(dǎo)電率，加上其制備成本相對較低的特點，受到人們的普遍關(guān)注。本文在前人的研究成果上，將微球型碳泡沫與韌帶型碳泡沫的結(jié)構(gòu)特點相結(jié)合，使其既具有微球的球形結(jié)構(gòu)優(yōu)點，又具有韌帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。保證了碳泡沫材料的熱導(dǎo)率與機(jī)械性能，同時降低了材料的密度。具體的設(shè)計模型是采用六角密堆積法，空間上具有嚴(yán)格的周期性。在原料的選擇上，本文采用酚醛樹脂作為前軀體。因為酚醛樹脂在碳化后，具有較

2、高的殘?zhí)悸?，并且它的制備方法相對簡單?br>　　通常情況下，制備出的碳材料微觀結(jié)構(gòu)不會很規(guī)整，影響了它的應(yīng)用范圍，所以常常將碳材料再一次進(jìn)行熱處理，得到具有一定石墨化程度的碳材料。一般情況下，石墨化溫度要求較高。本文通過A1掩埋碳材料經(jīng)過熱處理的方法，實現(xiàn)了比常規(guī)石墨化溫度低時，得到具有一定石墨化程度的碳泡沫材料。通過兩種熱處理工藝的對比，可以發(fā)現(xiàn)，溫度依然是影響碳材料石墨化的關(guān)鍵因素。
　　本文的實驗流程是:首先以苯酚和甲醛為

3、原料制備出酚醛樹脂，利用制備好的酚醛樹脂，通過微膠囊法制備得到酚醛樹脂空心微球;其次，采用六角密堆積法，將酚醛樹脂空心微球注模，用酚醛樹脂膠黏結(jié)定型，熱處理后得到酚醛樹脂碳泡沫;最后，用A1粉將酚醛樹脂基碳泡沫掩埋，經(jīng)石墨化熱處理，得到試驗樣品。
　　本文對樣品進(jìn)行了掃描電子顯微鏡、X-射線衍射以及力學(xué)性能的分析。樣品的形貌分析顯示:經(jīng)過兩次熱處理后，樣品微球間排列緊密、微球大小基本保持一致;微球成中空狀且壁厚均勻;空間上具有嚴(yán)格