一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102219208A

(43)申请公布日2011.10.19

(21)申请号CN201110075430.6

(22)申请日2011.03.28

(71)申请人航天材料及工艺研究所

地址100076北京市丰台区南大红门路1号

(72)发明人李同起吴宁宁赵高文冯志海

(74)专利代理机构中国航天科技专利中心

代理人杨虹

(51)Int.CI

C01B31/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种高开孔率泡沫碳导热性能的增

强方法

(57)摘要

本发明涉及一种高开孔率泡沫碳导

热性能的增强方法，针对高开孔率泡沫碳

热导率低、力学性能差的缺点，采用中间

相沥青多次真空/加压浸渍-梯度压力发泡法

对泡沫碳的孔壁进行多次增强、再将上述

增强的泡沫碳进一步高温石墨化处理，形

成增强型高导热泡沫碳。经过增强后泡沫

碳的体积热导率得到了大幅提升，力学性

能也得到了明显改善。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于通过以下步骤实现：

第一步，清洗高开孔率泡沫碳的孔隙；

第二步，用中间相沥青包埋高开孔率泡沫碳；

第三步，高开孔率泡沫碳真空/加压熔融浸渍中间相沥青，

浸渍工艺为抽真空后中间相沥青在中间相沥青软化点以上20～90℃熔化，再在

1kPa～15MPa下将熔融的中间相沥青浸渍到高开孔率泡沫碳孔隙中；

第四步，高开孔率泡沫碳增强，

中间相沥青发泡，得到增强的高开孔率泡沫碳，发泡压力为0.1MPa～20MPa，发

泡温度为400℃～600℃；

第五步，多次重复第二步～第四步；

第六步，对增强后的高开孔率泡沫碳进行高温处理，高温处理工艺为700～1800℃

下不少于0.1h；

第七步，对高温处理后的高开孔率泡沫碳在惰性气体保护下进行高温石墨化处理。

2.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第六步高温处理在第四步高开孔率泡沫碳增强后进行。

3.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第七步高温石墨化处理在第四步高开孔率泡沫碳增强后进行，不用再进行第六

步高温处理。

4.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第七步高温石墨化处理工艺为1800～3000℃下不少于0.1h。

5.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第五步重复次数为0～8次。

6.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第四步每重复一次发泡压力增加0.1MPa～1MPa。

7.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第二步中间相沥青的用量为，中间相沥青粉熔化和进入高开孔率泡沫碳孔隙后，

熔融的中间相沥青要浸没高开孔率泡沫碳。

8.根据权利要求1所述的一种高开孔率泡沫碳导热性能的增强方法，其特征在于：

所述第三步中在1kPa～15MPa恒压时间为0.1h～2h。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高开孔率(开孔率大于60％)泡沫碳导热性能的增强方法，属于无机

多孔材料技术领域。

背景技术

高导热泡沫碳是一种低密度、高孔隙率、高热导率的多孔碳材料，除了上述优点，

同时还具有碳材料的耐腐蚀、耐高温等优异性能，是一种具有广泛应用价值的功能

材料，可用于热管理、吸声降噪、抗冲击、新能源电池或电容器等领域。在热管理

领域，高导热泡沫碳可以用作热交换器、热沉、相变储热、散热器等材料，在应用

过程中泡沫碳的高开孔率结构为换热介质、吸热介质的充填、流动