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纳米碳管对泡沫炭的超临界发泡行为及其力学性能的影响机制

鲍英 , 王春晓 , 詹亮 , 王艳莉 , 杨光智 , 杨俊和 , 凌立成

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01020

采用超声波-磁力搅拌的方法,实现了纳米碳管(CNTs)在中间相沥青(MP)中的均匀分散,并考察了CNTs对泡沫炭的超临界发泡行为及其压缩强度的影响.研究结果表明:在超临界发泡过程中,处于过饱和状态的甲苯将优先在CNTs/MP固-液界面处成核,进而不断扩散、聚集、膨胀和发泡,导致泡沫炭孔结构的均一性得以提高;当在中间相沥青中均匀分散3.5wt%的CNTs后,所制泡沫炭的压缩强度由3.2MPa提高到4.7MPa,升高了46.9%;CNTs良好的导热性能降低了基体碳在石墨化过程中的热应力差异,使得微裂纹的数量减少,并且其一维纳米结构使得石墨化泡沫炭的孔壁和韧带结构得以增强.

关键词: 泡沫炭 , 纳米碳管 , 超临界发泡

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