中間相瀝青基高導(dǎo)熱炭材料的制備及性能研究.pdf

1、本文以中間相瀝青為原料，探索了帶型截面中間相瀝青纖維的紡制工藝，并通過SEM表征了其截面形貌。采用自黏結(jié)的方法用瀝青纖維用制備了高導(dǎo)熱炭材料，借助紅外分析(IR)，掃描電鏡(SEM)，能譜分析(EDS)，導(dǎo)熱率測量等手段研究了不同預(yù)氧化溫度，催化石墨化體系對(duì)炭材料的導(dǎo)熱率及石墨化度的影響；制備了石墨纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，比較了不同纖維排列方式對(duì)材料力學(xué)性能以及導(dǎo)熱性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最合適的帶型截面中間相瀝青纖維

2、的紡制工藝條件為：恒溫溫度330℃，紡絲孔溫度為300～305℃，紡絲壓力在0.009～0.014Mpa，紡絲速率為800～1250r/min。在此條件下紡制出的帶型纖維的長寬比為1.56。
　　 通過IR分析和SEM觀察，預(yù)氧化溫度對(duì)炭材料的導(dǎo)熱性能及力學(xué)性能都有一定程度的影響，預(yù)氧化溫度240℃時(shí)板材抗彎強(qiáng)度最高，為165.07MPa。預(yù)氧化溫度260℃的材料的導(dǎo)熱率最高，為852.08 W·m-1·K-1。
　　

3、采用簡單的溶膠-凝膠法能夠在中間相瀝青基自燒結(jié)高導(dǎo)熱碳板的表面修飾B,Ti,Ti-B催化劑涂層。實(shí)驗(yàn)表明并不是催化劑的添加量越多石墨化效果越好，當(dāng)含硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％時(shí)，材料的石墨化度最高，炭材料的導(dǎo)熱率為992.4 W·m-1·K-1。單獨(dú)使用一種元素來進(jìn)行催化石墨化時(shí)，采用B催化體系的炭材料比采用Ti催化體系的炭材料的石墨化度更高。但是當(dāng)采用Ti-B復(fù)合催化體系對(duì)中間相瀝青基高導(dǎo)熱炭材料催化石墨化時(shí)，預(yù)氧化溫度為260℃的碳板的導(dǎo)熱