一种粉煤灰增强泡沫炭材料及其制备方法技术

本发明专利技术系一种粉煤灰增强泡沫炭材料及制备方法，具体包括如下几个步骤：(1)将粉煤灰放入振动磨中研磨，然后放入球磨机中球磨，处理后粉煤灰的粒径小于200目。(2)将步骤(1)处理后的粉煤灰添加到酚醛树脂中，磁力搅拌，然后依次加入碳酸氢钠、吐温-80和对甲苯磺酸，搅拌，将混合物放入烘箱中在80℃下干燥30min，发泡，制得粉煤灰增强酚醛泡沫。(3)对步骤(2)得到的粉煤灰增强酚醛泡沫进行炭化预处理，具体如下：将样品在氮气炉中500℃烧结3h，然后，将样品在900℃下再烧结3h，取出，再在1200℃下4h烧成，升温速率为0.5℃/min，自然冷却，得到粉煤灰增强泡沫炭样品。该材料具有密度低、热导率低、强度高、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种粉煤灰增强泡沫炭材料的制备方法，属于炭基复合材料

技术介绍
泡沫炭材料是一种具有三维网状结构的新型多孔材料，由于其密度低、耐温度高、热膨胀系数低、热导率分布范围广等特点，在热控材料、高温隔热和航空航天等领域有着广泛的应用前景。酚醛树脂因其在热解后 具有残碳率高的特点，成为热解制备泡沫炭材料较为理想的炭前驱体物质，但是，以此制得的泡沫炭材料力学性能低，这使其应用范围受到很大限制。研究者尝试通过向泡沫炭中引入不同类型添加剂以提高其力学性能。罗瑞盈等通过向液态甲阶酚醛树脂中添加短切碳纤维制备出具有较高力学性能炭泡沫预制体增强炭基复合材料，专利公开号为CN101671192。但是，作为隔热材料使用时，我们希望泡沫炭材料的力学性能得到提升的同时热导率要降低。粉煤灰是工业固体废弃物的一种，又称为飞灰，是煤炭在燃煤锅炉中燃烧所残留的固体废物，粉煤灰的化学成分与粘土类似主要为Si02、Al203。该物质经高温烧结后强度和耐火度均很高，并且当烧结达到一定温度后会发生炭热还原等化学反应生成如莫来石等新的物相。由于莫来石在高温下具有较高的强度和隔热性能，因此，本专利技术考虑向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤灰增强泡沫炭材料及其制备方法，其特征在于：该方法包括如下几个步骤：(1)粉煤灰的预处理首先，将粉煤灰放入振动磨中研磨15～20s，然后放入球磨机中球磨1～2h，处理后粉煤灰的粒径小于200目。(2)粉煤灰增强酚醛泡沫的制备将粉煤灰添加到酚醛树脂中，添加比例为酚醛树脂质量的3～12wt％，利用磁力搅拌器进行搅拌，为了避免颗粒的聚集，粉煤灰的加入采用少量多次的方法，然后依次加入碳酸氢钠、吐温？80和对甲苯磺酸，三者的添加比例分别为酚醛树脂质量的7wt％，5wt％和25wt％，搅拌3～5min，将混合物放入烘箱中在80℃下干燥30min，发泡，制得粉煤灰增强酚醛泡沫。(3)炭化热处理首先，对...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小文，罗炳程，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：