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| 泡沫碳 |
泡沫炭是一種由孔泡和相互連接的孔泡壁組成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)多孔材料。除具有炭材料的常規(guī)性能外，泡沫炭還具有密度小、強(qiáng)度高、抗熱震、易加工等特性和良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、吸波等物理和化學(xué)性能，通過與金屬或非金屬復(fù)合，可以獲得高性能的結(jié)構(gòu)材料。這些優(yōu)異的性能使泡沫炭在化工、航空航天、電子等諸多技術(shù)領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。泡沫炭材料的研究內(nèi)容涉及新原料的選擇與調(diào)變、制備工藝技術(shù)的開發(fā)和優(yōu)化、產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)、材料的力學(xué)性能、熱性能的揭示和調(diào)控以及最佳應(yīng)用途徑的拓展等各個(gè)方面；
泡沫炭孔結(jié)構(gòu)良好，韌帶光滑，無裂紋，氣泡封閉。泡沫炭具有低透射率(低于1%)、低熱膨脹系數(shù)（1.15×10-6~4×10-6℃-1）、高熱導(dǎo)率和高拉伸強(qiáng)度。典型泡沫炭的微觀結(jié)構(gòu)(如圖1(a))是由分布在各個(gè)方位上結(jié)構(gòu)完整大小不一的中空微球，由有機(jī)物揮發(fā)形成的內(nèi)空隙和泡沫基體組成的。泡沫炭在偏振光下呈現(xiàn)出局部開孔、韌帶細(xì)、間隔薄的不同形狀大小、結(jié)構(gòu)緊密的球體光學(xué)結(jié)構(gòu)(如圖1(b))。典型泡沫炭有較高的強(qiáng)度/密度比，其壓縮強(qiáng)度為25.8MPa，體積密度為0.69g/cm3。低密度的泡沫炭具有良好的力學(xué)性能，其中密度為0. 1g/cm3下的泡沫炭具有2GPa的壓縮模量。
根據(jù)石墨化程度不同，泡沫炭分為石墨化和非石墨化兩種結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)都有較高的開孔率，其相對密度與其導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能成線性關(guān)系。
根據(jù)孔狀結(jié)構(gòu)不同，泡沫炭分為網(wǎng)狀泡沫和多孔狀泡沫。網(wǎng)狀泡沫是由泡沫組成的交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，密度為0.08~0.80g/cm3；多孔泡沫炭是由細(xì)胞壁上出現(xiàn)小針孔狀的空心球體組成的多孔結(jié)構(gòu)，密度在0. 35 ~0. 80 g/cm3。在制備上述兩種泡沫炭的過程中，起泡壓力是影響孔形貌結(jié)構(gòu)的主要因素
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