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1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文泡沫炭及其復(fù)合材料的制備研究姓名：肖正浩申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：周穎20080610泡沫炭及其復(fù)合材料的制備研究摘要泡沫炭作為一種具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔炭材料，具有密度小、孔隙率高、耐高溫、耐腐蝕、易加工等突出的特性。通過與高強(qiáng)度的金屬或非金屬材料復(fù)合可以制備具有特殊性能的復(fù)合材料。泡沫炭的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能使其在熱交換器、催化劑載體、電極材料、航天航空等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文分別以糠醇(FA)、聚酰胺酸(PAA)和瀝青烯(AS)為碳源，聚氨酯泡沫為模板，制備了聚糠醇基泡沫炭(CF．PU／PFA)、聚酰亞
2、胺基泡沫炭(CF．PU／PI)和瀝青烯基泡沫炭(CF．PU／AS)。制備工藝包括將碳源浸漬至模板孔道、復(fù)合物泡沫的固化以及炭化。利用掃描電鏡、x射線衍射儀對(duì)產(chǎn)品的微觀形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對(duì)產(chǎn)品的密度和孔隙率等基本參數(shù)、抗氧化性能以及導(dǎo)電性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，所制備的泡沫炭產(chǎn)品都是由大孔組成的、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的塊狀多孔材料，結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，具有密度小、孔隙率高、抗氧化性能好等特性，屬半導(dǎo)體材料范疇。通過對(duì)模板進(jìn)行預(yù)處理，去除了聚氨酯泡沫閉孔上的隔膜，提高了泡沫的浸漬能力，有效的調(diào)控了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，制得了具有更高開孔率、殘?zhí)柯室约绑w密度的產(chǎn)品。通過在聚酰胺酸
3、中添加鎳鹽和碳納米管實(shí)現(xiàn)了聚酰亞胺基泡沫炭負(fù)載鎳催化劑(CF．PU／PI／Ni)和碳納米管增強(qiáng)聚酰亞胺基泡沫炭(CF．PU／PI／CNT)兩種復(fù)合材料的制備。本論文的研究?jī)?nèi)容豐富了泡沫炭制備原料的種類，為泡沫炭理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：泡沫炭；模板法；復(fù)合材料；制備；性能大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文TheResearchonthePreparationofCarbonFoamsandTheirCompositesAbstractCarbonfoams，whichexhibitailinterconnectedstructureandala
4、rgeporositymadeupofmacrospores，areimportantinmanyareasofmodemscienceandtechnology，includingaerospace，heatexchanger，catalystsupportandelectrodematerialduetotheirremarkableproperties，suchaslowdensity，highopen—cellratio，lowcoefficientofthermalexpansion，resistancetocorrosion，easymachi
5、ningandothersuperiorperformances．Moreover，Compositeswithspecificpropertiescanbeobtainedviacombinationofcarbonfoamwithothermaterials．Inthepresentthesis，carbonfoamswerepreparedusingpolyurethanefoamastemplateandfurfurylalcohol(FA)，polyimideacid(PAA)aswellasasphaltene(AS)extractedfrom
6、CLR嬲carbonprecursors．Thesynthesisprocessinvolvestheimpregnationofthecarbonresources，solidificationandcarbonization．Theproductswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)andX—raydiffraction(XRD)．Thebasicparameters，electricconductivityandantioxidantabilitywerealsoinvestigated
7、．Theresultsindicatethattheas—preparedproductswhichhavelowdensityandhi曲porosityaremadeupofinterconnectedligamentcomposedbyturbostraiccarbonstructure．Theproductsaresemiconductingmaterialsandshowgoodantioxidantability．Thestructureandimpregnationabilityofthetemplateisimprovedviathepre
8、treatmentbyalkalisolution，consequ
