收藏本站
《同济大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

树脂基碳泡沫的制备研究

吴方锐  
【摘要】:碳泡沫是一种以碳原子为骨架,碳原子之间相互堆积形成的具有多孔网络结构的轻质固态碳材料,孔洞直径为十几纳米~几百微米。碳泡沫以其独特的微观结构,较大的比表面积,较高的孔隙率,优良的吸附性,较低的热膨胀系数及良好的抗压性等一系列显著的物理性质,在热控材料、电池电极、超级电容器、催化剂载体、技术分离、航空航天等领域中有着广泛的应用前景。因此,开展碳泡沫的研究不仅具有重要的学术价值,而且具有广阔的实际应用意义。 本文分别选用酚醛树脂和芳基乙炔为前驱体,对碳泡沫的制备进行了研究,主要得到如下结论: 选用酚醛树脂前驱体,在高压釜中制备酚醛树脂泡沫,选择合适的碳化工艺,将酚醛树脂泡沫碳化制备碳泡沫,通过扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对其结构和相组成进行表征。该方法制得的碳泡沫是具有一定强度的轻质多孔碳材料,其密度约为0.15g·cm~(-3)。它具有连续的网络结构,孔洞形状较为规整,且相互连通,孔径分布较为均匀,平均孔径约为300μm,韧带厚度约30μm,经过1000℃碳化得到的碳泡沫主要以无定型碳存在。 考虑到芳基乙炔分子中只含C、H两种元素,交联固化后得到的聚芳基乙炔树脂具有聚亚苯基结构和很高的高交联度,力学性能优越,由于这种高碳树脂热解时只释放出小分子气体,因此高碳树脂泡沫碳化后制备的碳泡沫可以保持原有的结构。本论文首次选用芳基乙炔为前驱体,利用化学发泡法实现聚芳基乙炔泡沫的制备。将聚芳基乙炔泡沫碳化制得聚芳基乙炔基碳泡沫。在利用化学发泡法制备聚芳基乙炔基碳泡沫时,既研究了在常压条件下制备碳泡沫,又研究了在高压釜中利用调节卸压速率方法制备碳泡沫。这两种方法制得的碳泡沫也都是具有一定强度的轻质多孔碳材料,其密度约为0.22g·cm~(-3)。经过SEM分析,无论是否在压力条件下制备的碳泡沫孔径大小和韧带厚度均比物理发泡
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ328

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王鹏;超临界流体制备沥青泡沫炭及其结构控制的研究[D];东华大学;2008年
2 李志强;中间相沥青超临界溶剂发泡及均相成核数学模拟[D];东华大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛东彪,王书忠,胡福增;酚醛树脂增韧改性的进展[J];玻璃钢/复合材料;2003年05期
2 丁学文,陈东,曹建华,庄元其,王俊,焦扬声;XRD研究芳基乙炔聚合物炭化过程中的结构变化[J];高分子材料科学与工程;2002年02期
3 石振海;李克智;李贺军;王闯;李照谦;;闭孔碳微球泡沫材料制备工艺与性能研究[J];功能材料;2005年12期
4 丁学文,王玮,齐会民,黄云波,庄元其,王俊,焦扬声;芳基乙炔预聚物流变性能研究[J];功能高分子学报;2001年01期
5 张德雄,张衍;高温复合材料基体树脂聚芳基乙炔综述[J];固体火箭技术;2001年01期
6 朱立刚;新型发泡工艺[J];河北陶瓷;1994年04期
7 周德凤,赵艳玲,马越,郝婕,谢海明,王荣顺;掺杂ZnCl_2对酚醛树脂热解炭材料结构与性能的影响[J];化学学报;2004年14期
8 计明,曾晓燕,田国华;酚醛树脂泡沫的发泡及其应用研究[J];交通部上海船舶运输科学研究所学报;1997年01期
9 陈文;碳泡沫及石墨泡沫在航空上的应用[J];航空维修与工程;2005年03期
10 丁学文,庄元其,王俊;芳基乙炔聚合物复合材料的高温性能[J];纤维复合材料;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李洪春;张广成;顾军渭;陈挺;刘铁民;;微孔塑料的成型原理、制备和最新发展[J];工程塑料应用;2006年12期
2 薛盘芳;;PVC/秸秆复合发泡材料成型工艺初探[J];工程塑料应用;2007年08期
3 王志才;白培康;;酚醛泡沫及其复合材料的研究与应用进展[J];工程塑料应用;2011年05期
4 李静莉;罗世凯;沙艳松;杨海波;刘涛;;超临界流体微孔发泡塑料的研究进展[J];工程塑料应用;2012年03期
5 谭京梅;;PRMMC_S预制件制备中造孔剂的应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
6 余训章;;高性能树脂基体在航空航天复合材料上的应用[J];玻璃钢;2006年04期
7 李双虎;余训章;刘巍;;烧蚀隔热材料的研究进展[J];玻璃钢;2011年04期
8 张世杰;张炜;郭亚林;;纳米炭粉改性炭布/苯并噁嗪复合材料性能研究[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期
9 周盛华;;植物纤维发泡材料的研究背景、现状及工艺探讨[J];包装工程;2007年11期
10 石振海;李克智;李贺军;田卓;;航天器热防护材料研究现状与发展趋势[J];材料导报;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 余瑞莲;汪明;石松;李卫方;冯志海;;聚芳基乙炔树脂基复合材料复合工艺研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
2 张健;周围;黄健翔;王帆;高飞;黄发荣;杜磊;;新型含硅芳炔树脂及其复合材料的性能[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
3 高晶;许正辉;王俊山;杨晓光;赵高文;;C/C复合材料的低成本快速制造工艺进展[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
4 黄建智;扈艳红;万里强;赵占峰;黄发荣;杜磊;;碳纤维增强聚三唑树脂基复合材料成型工艺优化[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
5 张磊;郭志宏;;物理发泡工艺与同轴电缆参数的关系[A];中国通信学会2010年光缆电缆学术年会论文集[C];2010年
6 吴强林;方红霞;丁运生;刘东银;郑雨;晏秀男;;木质素基酚醛树脂及其泡沫塑料的结构与性能研究[A];第十六次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会西北地区分会第五次学术交流会暨西安粘接技术协会学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘育红;超支化硼酸酯改性酚醛树脂的高性能化研究[D];西安交通大学;2008年
2 张新铭;石墨泡沫制备及导热性能研究[D];重庆大学;2010年
3 宋宁;含硅、氮、硼元素耐高温芳基乙炔树脂及其复合材料的研究[D];华东理工大学;2012年
4 闫红强;新型双马来酰亚胺三嗪树脂的合成、结构性能及其应用的研究[D];浙江大学;2004年
5 许忠斌;精密注塑与微孔注塑机理及技术研究[D];华南理工大学;2003年
6 姚干兵;液态碳氢燃料云雾爆轰及其抑制与泄放研究[D];南京理工大学;2006年
7 李立朝;聚苯乙烯基炭微球的制备研究[D];北京化工大学;2007年
8 张汉平;锂离子电池的研制及凝胶聚合物电解质的研究[D];复旦大学;2007年
9 冀运东;轻合金铸造用EPA改性酚醛树脂及应用的研究[D];华中科技大学;2005年
10 李斌;氮化物陶瓷基耐烧蚀、透波复合材料及其天线罩的制备与性能研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张雪锋;微反应器中二乙炔基苯同分异构单体的连续合成[D];华东理工大学;2011年
2 张壮;超临界二氧化碳中聚丙烯釜式发泡行为的研究[D];华东理工大学;2011年
3 林增祥;POE、Engage、EPM改性LDPE发泡材料的制备与性能研究[D];福建师范大学;2010年
4 吴建;微孔发泡聚丙烯材料的制备与性能研究[D];合肥工业大学;2011年
5 吴会兰;低温可膨胀石墨用于聚丙烯发泡的研究[D];广东工业大学;2011年
6 王志才;酚醛泡沫及其复合材料制备与性能研究[D];中北大学;2011年
7 王超;NR/LLDPE热塑性弹性体泡沫材料的研究[D];海南大学;2011年
8 秦明升;炭纤维及树脂对C/C-SiC摩擦材料性能的影响[D];中南大学;2009年
9 蔡正燕;高性能常温固化酚醛粘结剂制备及其性能研究[D];复旦大学;2011年
10 胡守亮;SiO_2气凝胶充填非石墨化泡沫炭复合隔热材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王小宪;李铁虎;魏宏艳;林起浪;冀勇斌;;泡沫炭的制备和性能[J];材料导报;2005年05期
2 向帮龙,管蓉,杨世芳;微孔发泡机理研究进展[J];高分子通报;2005年06期
3 钟宏;梁璀;;超临界流体技术的应用[J];精细化工中间体;2006年01期
4 姜涛;韩布兴;;超临界流体化学热力学[J];化学进展;2006年05期
5 左维,陆广成,李增花,罗培燕;热核物质液气相变的临界温度和三体核力效应[J];高能物理与核物理;2005年11期
6 陶著,许斌;应用差热和热失重分析对煤沥青热解过程的研究[J];碳素;1987年01期
7 许斌,古立虎,欧阳春发;炭材料生产用煤沥青的流变性能[J];炭素;2004年01期
8 王鹏;吕永根;秦显营;辛诚;杨常玲;潘鼎;;超临界条件对沥青泡沫炭结构的影响[J];炭素;2008年02期
9 史可顺;;泡沫炭的制备和性质[J];炭素技术;1988年02期
10 ;苏联BK—900和BK—20—900型泡沫炭[J];炭素技术;1988年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡德栋;超临界流体中有机固体溶解度的研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李平;中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D];大连理工大学;2005年
2 曾利红;中间相沥青的合成及性能研究[D];武汉理工大学;2005年
3 钟继鸣;中间相沥青的调制和碳泡沫的制备[D];东华大学;2006年
4 王曦;酚醛树脂基碳泡沫的制备及其结构控制[D];同济大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李贺军,罗瑞盈,杨峥;碳/碳复合材料在航空领域的应用研究现状[J];材料工程;1997年08期
2 陆怡平,杜杨,车剑飞,马卫华,宋晔;酚醛树脂增韧改性及其在摩擦材料中的应用[J];非金属矿;1998年03期
3 姜开宇,李贺军,李克智,侯向辉;C/C复合材料热梯度CVI工艺的数值模拟研究[J];复合材料学报;2000年04期
4 黄海明,杜善义,吴林志,王建新;C/C复合材料烧蚀性能分析[J];复合材料学报;2001年03期
5 王进,程兴国,袁明君,何嘉松;超临界CO_2在微孔聚合物制备中的应用[J];高分子通报;2001年06期
6 何亚东;开孔型聚合物微发泡材料制备技术[J];高分子通报;2004年02期
7 丁学文,黄云波,庄元其,王俊,徐柏华,焦扬声;芳基乙炔聚合物热分解动力学研究[J];功能高分子学报;2000年03期
8 陈孟恒;酚醛树脂的增韧化[J];国外塑料;1997年04期
9 王华伟,何帮井,许宏洲,周芊,朱卫民,洪文良;聚氨酯硬泡氯氟烃发泡剂替代技术的新进展[J];化工时刊;2001年06期
10 邱颜臣,潘玉风,周红,张红,周国祥;环戊烷发泡剂及其聚氨酯硬泡性能研究[J];化工新型材料;2000年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;羟基酸制酚醛漆[J];当代化工;1976年04期
2 ;KH—506胶粘剂[J];塑料工业;1977年02期
3 付春明;;酚醛树脂交联橡胶的新方法[J];粘接;1986年05期
4 孙维钧;蒋文玲;;酚醛树脂和环氧树脂的乳化技术[J];绝缘材料;1987年03期
5 贾熙辉;;酚醛树脂含酚废水缩合处理简介[J];绝缘材料;1988年05期
6 倪福生;;关于低分子量水溶性酚醛树脂在覆铜箔纸板上的应用[J];绝缘材料;1992年05期
7 王欢;;二甲苯改性酚醛树酯[J];当代化工;1993年04期
8 卢云雯,刘品华;酚醛树脂制备实验问题探讨[J];曲靖师范学院学报;1996年06期
9 赵飞;陈晞;;酚醛树脂石材磨具中金刚石微粉状态分析[J];福建分析测试;1996年02期
10 李屹;周元康;姚进;王满力;;用于摩擦材料的硼-桐油改性酚醛树脂性能的研究[J];润滑与密封;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴方锐;王曦;甘礼华;徐子颉;郝志显;刘明贤;陈龙武;;酚醛树脂基碳泡沫的制备研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
2 王曦;甘礼华;徐子颉;田辞;吴方锐;郝志显;陈龙武;;碳泡沫的常压制备及其结构控制[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
3 马恒怡;刘轶群;赖金梅;张晓红;高建明;黄帆;魏根拴;乔金樑;;纳米级丁腈粉末橡胶改性酚醛树脂的研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
4 陈青;卢嘉德;胡良全;;酚醛树脂结构与高温力学性能相关性的探索研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
5 魏春燕;张喜亮;李慧;吴驰飞;;酚醛树脂对丙烯酸酯橡胶阻尼性能的影响[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
6 蔡晴;焦斌;;手糊成型用酚醛树脂及工艺的初步研究[A];第十一届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1995年
7 李少堂;蒋秋云;薛志云;胡福增;王书忠;;腰果油体系增韧酚醛树脂及其泡沫[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
8 姜青泰;孙才;;酚醛树脂粘结剂生产工艺条件及其对质量的影响[A];绝热材料的前景与施工[C];2002年
9 祝大同;;无卤化FR-4树脂用酚醛树脂固化剂的技术发展[A];第五届全国覆铜板技术·市场研讨会暨2004年行业年会报告·论文集[C];2004年
10 黄波;宋世锋;尚学军;陈昌平;;几种低温结合剂对中间包镁质干式料性能的影响[A];2011全国不定形耐火材料学术会议论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李浩文;山西第一条酚醛树脂保温防火板生产线投产[N];中国建材报;2011年
2 本报记者 路平;圣泉化工:酚醛树脂行业的领军企业[N];中国建材报;2010年
3 张晓建 费长正;二重成功研发碱酚醛树脂化工产品[N];中国冶金报;2004年
4 刘方斌;酚醛树脂材料开发再掀热潮[N];中国化工报;2003年
5 段连山;改性铸造用酚醛树脂新品研制成功[N];中国化工报;2000年
6 记者 王雄伟;山东省酚醛树脂工程中心成立[N];中国化工报;2009年
7 本报记者 孙蕾 通讯员 袁兆良;找对项目是成功的一半[N];宁波日报;2010年
8 李媛;具独立知识产权的涂料问世[N];中华建筑报;2004年
9 刘方斌;甲醛市场亮点在哪里[N];中国化工报;2003年
10 锦西化工研究院 张亨;苯酚下游产品开发大有可为[N];中国化工报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高伟;防腐结构刨花板的制备及其组分反应机理研究[D];北京林业大学;2010年
2 王新营;高性能碳泡沫的制备与研究[D];东华大学;2007年
3 陶毓博;木质材料/酚醛树脂烧结制造网络形态木陶瓷的研究[D];东北林业大学;2006年
4 佟立成;生物质热裂解液化制备酚醛树脂关键技术研究[D];北京林业大学;2012年
5 赵瑞华;城市雨水蓄积净化材料[D];天津大学;2010年
6 崔丽梅;动态固化聚丙烯/酚醛树脂共混物结构与性能的研究[D];上海交通大学;2007年
7 范振中;酚醛树脂交联聚丙烯酰胺弱凝胶调剖剂的研究与应用[D];浙江大学;2005年
8 夏炎;改性速生杨木变异性研究[D];南京林业大学;2008年
9 冀克俭;先进复合材料树脂基体性能表征技术研究[D];南京理工大学;2003年
10 孟凡良;热固性聚合物中具有纳米尺度上微结构的形成:反应诱致的微相分离机制[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴方锐;树脂基碳泡沫的制备研究[D];同济大学;2007年
2 张超;酚醛树脂的固化动力学研究[D];武汉理工大学;2010年
3 刘义红;酚醛树脂/聚氨酯复合体系的研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
4 任玉艳;铸造用新型CO_2硬化酚醛树脂冷芯盒材料工艺及机理的研究[D];沈阳工业大学;2006年
5 商晓陈;碳泡沫的制备及其电化学性能研究[D];长沙理工大学;2011年
6 魏连启;酚醛树脂纳米复合材料及其在摩阻材料中的应用研究[D];武汉理工大学;2004年
7 刘书林;变压吸附空分制氮用炭分子筛的制备研究[D];大连理工大学;2006年
8 鲁小城;阻燃苎麻/酚醛树脂复合材料的制备及性能研究[D];浙江大学;2011年
9 廖庆玲;纳米颗粒改性酚醛树脂的研究[D];武汉科技大学;2005年
10 陈希;膨胀石墨基多孔炭/炭复合材料的制备及吸附性能[D];清华大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026