酚醛树脂基泡沫炭材料的制备及性能研究

摘要

本文以酚醛树脂为原料,以六钛酸钾晶须为添加剂制备酚醛泡沫先驱体,然后经过850℃炭化制备了酚醛树脂基泡沫炭材料。通过热重分析仪测试和分析了酚醛泡沫先驱体的热解行为,通过扫描电子显微镜和电子万能试验机表征和分析了泡沫炭的微观结构和压缩性能,以及六钛酸钾晶须对其影响,并研究了炭化后酚醛泡沫在各个方向的线收缩率及表观密度变化。结果表明：酚醛树脂泡沫体在850℃时热解反应基本结束,总失重率为45%：炭化后样品在三维方向上的线收缩率都在20%左右,具有各向同性特性;微观结构表明制备的泡沫炭材料孔径分布均匀,闭孔率高;泡沫炭材料的压缩强度随密度的增加而增大,压缩破坏可分为线性弹性形变、屈服平台和致密化上升三个阶段;当添加剂含量不超过3%时,材料的力学性能可得到提高。