第23卷第6期 2008年11月
无机材料学报
Journal of Inorganic Materials
文章编号：1000-324X(2008)06-1171-04
碳泡沫导热性能及力学性能研究田卓，李克智，李贺军，石振海
(西北工业大学碳/碳复合材料工程技术研完中心，西安710072)
Vol. 23, No. 6 Nov.,2008
摘要：用微胶囊化得到的空心酚醛树脂微球制备出酚醛泡沫材料，在Ar气的保护下进行1000°C碳化和 2000°C的石望化处理，得到所需的泡沫材料研究了孔隙率、热处理温度等因素对碳泡沫导热性能的影响结果表明：提高材料内部空心微球的比例可以降低材料的导热性能，得到低热导率的泡沫材料；雨对于孔隙率接近的泡沫材料，降低材料内部的孔径可以起到降低材料热导率的作用；得到了密度为0.50g/cm3，热导率为
1.007W/m-K，压缩强度为8.82MPa的碳泡沫材料，关键词：热导率，力学性能：碳泡沫
中图分类号：TB322
文献标识码：A
Researchon Thermal Conductionand Mechanical Properties for Carbon Foam
TIAN Zhuo, LI Ke-Zhi, LI He-Jun, SHI Zhen-Hai
(C/C Composites Technology Research Center, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China) Abstract: The phenolic resin foam was prepared by using hollow phenolic resin microspher which was made by microcapsule. And under the protection of Ar, the microcapsules were carbonized at 1000°C and graphited at 200o°C, then the foam was got. Herein the porosity and the effect of heat treatment temperature on carbon foam were investigated.And the results show that the porosity increasement can reduce the thermal conduction of material, and the low thermal conduction foam is obtained by using this method. However, for the materials with approximative porosity, the thermal conduction is decreased by reducing aperture of material. Finally, the foam material is obtained with density of
0.50g/cm3, thermal conduction of 1.007W/m-K and compressive strength of 8.82MPa Key words:thermal conduction; mechanical properties; carbon foam
引言 1
碳泡沫首先由WalterFord在20世纪60年代开发出来，最初的碳泡沫是由热固性聚合物经过热解得到，这类的碳泡沫呈网状玻璃态结构[1].该碳泡沫热力学稳定，质量轻，热膨胀系数低，抗热冲击性好.鉴于碳泡沫潜在的优异性能，各国纷纷投入资金对碳泡速的微观组织，力学性能及热性能进行了广泛的研究，并取得较大的进展[2-5]例如，美国WestVirginia大学的研究小组开发出一种工艺，用煤作为前驱体，得到具有优异绝热性质的高
收稿日期，2007-12-24，收到修改稿日期，200803-02 基金项目：
国家自然科华基金(90716024)
作者简介：
强度泡沫材料.由于碳泡沫材料与传统的隔热材料相比具有低密度，低热导率和比强度高等特点，因此在航天领域可以起到降低隔热层的质量，提高有效载荷的作用，因此备受各图政府与工业界的重视，将其作为新一代航天隔热材料进行了重点研究.而用低密度碳泡沫材料制成的太空望远镜镜面框架、发动机喷嘴、机翼前缘已经在航空航天领域得到应用.本工作主要对低热导率的碳泡沫导热性能及压缩强度进行研究，并得到了具有低密度低热导率的碳泡沫材料，
田卓(1983-），男，颈士研究生
E-mail:tianzhuo0303@mail.nwpu.edu.cn
李克智，教授，E-mail:likezhi@nwpu.edu-cn
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