泡沫炭作為一種三維有序的蜂窩狀碳質功能材料,不僅具有強度高、密度低、導熱系數低、熱膨脹系數低、抗氧化、耐髙溫、耐堿、耐酸、吸水率低、無揮發性物質、不產生有毒氣體等優點,還具有很好的可加工性能和可成型性。該材料既解決了有機保溫材料低導熱系數與燃燒性能之間的沖突,又避免了目前市場上無機保溫材料低導熱系數與良好的力學性能之間的矛盾。雖然其生產成本相對有機保溫材料而言偏高,但與現有的無機保溫材料相比,具有明顯的價格和綜合性能優勢。它必將使節能建筑材料市場發生突破性的變革。螺桿泵
目前,泡沫炭的發泡方法主要有超臨界發泡法、高壓滲氮法和自發泡法三種。利用高壓滲氮法發泡時,因氮氣為非較性分子,與中間相瀝青或高軟化點瀝青的相容性較低,會造成所制泡沫炭的孔結構不均勻;超臨界發泡法利用超臨界流體在基體碳中的快速卸壓進行成核、聚集、膨脹及發泡,所制泡沫炭的孔徑相對較小,但力學性能較差;自發泡法利用富碳前驅體的裂解氣進行發泡,孔結構的開孔率高、均一性好,也是目前使用最為廣泛的一種方法。計量泵

自發泡法的原理是:當溫度達到400 °時,瀝青基碳質前軀體中的部分芳香族分子開始分解,生成的氣體形成泡核;隨著溫度的升高,裂解氣增多,逐漸聚集、膨脹,形成氣泡;與此同時,浙青的黏度快速增大,由熔融態變為固態,氣泡進而形成泡孔。在發泡過程中,影響泡沫炭孔結構的因素主要有發泡溫度、發泡時間、發泡壓力和瀝青的性質等。排污泵
發泡溫度過高,瀝青會結焦;過低,瀝青的黏度較大,形成的泡核難以聚集、成泡。發泡壓力大,泡孔的孔徑小,孔結構的均一性較好,泡沫炭的力學性能較好但密度較大;發泡壓力小,泡孔的孔徑較大,孔結構的均一性較差,泡沫炭的力學性能較差但密度小。發泡時間主要影響瀝青在熔融狀態下物化性質的一致性和泡核的聚集時間:發泡時間越長,瀝青裂解越充分,泡核的聚集時間也就越長,泡孔的孔徑越大,孔結構的均一性越好;反之,孔徑越小,孔結構的均一性越差。中間相瀝青或高軟化點瀝青的物化性質(包括軟化點、含氧官能團的種類和數量、黏-溫 曲線等)直接影響其在發泡溫度下的裂解情況,進而影響泡沫炭的孔結構及力學性能。離心泵
盡管由煤瀝青制備泡沫炭的工藝只有兩步,但有關高軟化點瀝青物化性質的控制以及泡沫炭結構控制開發的研究具有較高的科技含量。
上,美國橡樹嶺國家重點實驗室在泡沫炭的研究方面始終處于世界地位,該實驗室研制的高導熱泡沫炭已用于高溫工程中的散熱元件,低導熱泡沫炭也成功地應用于節能建筑領域。