特种炭/石墨材料

高强度轻质纳米孔隔热树脂基泡沫炭

时间:2020年01月11日 来源:中科院炭材料重点实验室

项目简介????????????????????

泡沫炭是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状孔结构的新型功能炭材料,除炭材料的常规性能外,还具有密度低、比强度高、结构性能可调性和独特的电学、热学、吸波及磁性能,是新一代功能材料和结构材料。

本项目研制的树脂基泡沫炭材料,以酚醛树脂为原料,采用树脂溶液的液相加压发泡工艺制得具有分布均匀的纳米孔结构的泡沫炭前驱体,然后炭化制备得纳米孔结构的泡沫炭,通过孔径的纳米尺度和均匀分布来实现材料性能的改善和提高。该材料具有密度低,比强度高,导热系数低,热稳定性好,孔径分布均匀且为纳米尺度,密度和孔结构可调控等特点。

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技术指标

性能

RCF—1

RCF—2

RCF—3

体积密度, g/cm3

0.2~0.3

0.3~0.4

0.4~0.5

线胀系数, 10-6/K

<3

<3

<3

导热系数, W/m·K

0.06~0.08

0.08~0.09

0.09~0.14

抗压强度, MPa

6~11

11~20

20~40

各项异性度

<1.1

<1.1

<1.1

挥发分, %

<1

<1

<1

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产品应用领域及市场前景

泡沫炭本身具有一定的机械强度和其他特性,可以单独作为材料使用,还可以制成混杂结构、层状结构、合金化或者制成梯度结构。该材料广泛用于航天领域,巡航导弹、飞机发动机、潜艇、装甲车等军工领域,也可用于热结构材料、过滤器、电容器、核防护、燃料电池、催化剂载体等领域,具有广阔的应用前景。

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目前研发水平

已完成实验室研制,产品工艺和性能稳定,较大尺寸产品正在研制中,可批量供货。已授权发明专利 3 项: ZL 200710061613.6 ; ZL 200810080116.5 ; ZL 200810080117.X 。企业生产标准《轻质隔热树脂基泡沫炭材料》( Q/140000ZKMH002-2013 )。

作者:炭室

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