The invention discloses a foam carbon material based on the principle of starch fermentation, which belongs to the field of porous material. The invention is made from starch, yeast and water as raw material, solidified and baked, and carbonized and natural cooled under the protection of high temperature inert gas, and then three-dimensional porous carbon material is obtained after drying. Scanning electron microscopy and X ray diffraction analysis show that the material has porous and ordered graphite structure. The mechanical test shows that the material has high compression resistance under low density, and it is a low cost, environmentally friendly and ideal high strength carbon foam material.
【技术实现步骤摘要】
一种基于淀粉发酵原理制作泡沫碳材料的方法
本专利技术属于多孔材料领域;具体涉及一种高导电性、低密度、低热导率和高强度三维多孔材料的制作方法。
技术介绍
随着科技的发展,各国对航空航天等飞行器的研究越来越深入,对宇宙空间的探索范围越来越大,因此各种飞行器的使用环境越来越苛刻,对材料的要求就越来越严格。比如飞行器外壳不仅要求密度低、力学性能优异,而且还要具备良好的隔热性、耐高温性、耐低温性和电磁屏蔽等功能。研制具有优异的力学性能和多功能的复合材料将有助于促进航天事业的发展。但传统材料密度相对较大,隔热等性能也越来越不能满足飞行器的使用要求,所以制作超低密度,多功能性复合材料成为当今的研究热点。隔热材料作为一个重要的研究分支,不但要求密度低、导热系数低,还要耐高温、耐低温。因此,现如今急需开发一种全新的隔热材料。多孔材料被人们广泛利用。在多年前的古埃及金字塔中就已经使用了木制建材在罗马时代软木就被用作酒瓶的瓶塞。近代人们开始自己制造多孔材料,其中最简单的是由大量相似的棱形孔洞组成的蜂窝状材料,可用作轻质构件。更常见的是高分子泡沫材料,其用途广泛,可用于小到随处可见的咖啡杯,大到飞机坐舱的减震垫。现代技术的发展使得金属、陶瓷、玻璃等材料也能像聚合物那样发泡。这些新型泡沫材料正逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸收冲击能量的材料,从而发挥了其由多孔结构决定的独特的综合性能。自然界生物碳化制作多孔材料,由于成本低,环境友好等特点,很早就引起关注,并得到广泛研究。目前研究的对象包括纤维素、菌类、甘蔗渣、荔枝壳、香蕉皮和西瓜等生物质。但是,通过以上这些研究对象所得到的碳材料在导电性 ...
【技术保护点】
一种基于淀粉发酵原理制备泡沫碳材料的方法,其特征在于所述制备方法是按下述步骤进行的:步骤一、将干酵母和淀粉与去离子水混合,机械搅拌10min,然后发酵至用手指按压无弹性然后发酵至用手指按压无弹性;步骤二、然后揉制成设计的形状,二次发酵直至用手指按压无弹性,加热处理后真空干燥;步骤三、再在惰性气体保护下碳化,而后在惰性气体保护下冷却至室温,即得到泡沫碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种基于淀粉发酵原理制备泡沫碳材料的方法,其特征在于所述制备方法是按下述步骤进行的:步骤一、将干酵母和淀粉与去离子水混合,机械搅拌10min,然后发酵至用手指按压无弹性然后发酵至用手指按压无弹性;步骤二、然后揉制成设计的形状,二次发酵直至用手指按压无弹性,加热处理后真空干燥;步骤三、再在惰性气体保护下碳化,而后在惰性气体保护下冷却至室温,即得到泡沫碳材料。2.根据权利要求1所述一种基于淀粉发酵原理制备泡沫碳材料的方法,其特征在于步骤一中淀粉与干酵母的质量比为50~100:1,每100g淀粉加入水的体积为45ml~55ml。3.根据权利要求2所述一种基于淀粉发酵原理制备泡沫碳材料的方法,其特征在于步骤一所述发酵是在湿度为75%~85%、温度为25℃~35℃的环境中发酵30min~60min。4.根据权利要求2所述一种基于淀粉发酵原理制备泡沫碳材料的方法,其特征在于步骤二所述二次发酵的温度控制在30℃~40℃...
【专利技术属性】
技术研发人员:李宜彬,袁野,赫晓东,杨明龙,尹维龙,李建军,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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