摘要：近年来,节能环保、智能制造和绿色低碳等行业持续发展壮大,伴随国家“十四五”政策逐步落实,炭材料起到了举足轻重和不可替代的作用。软/硬炭作为和石墨、石墨烯、纳米炭同等重要的一种炭材料,引起了科学界和产业界的广泛关注,目前在新能源、新技术和生态环境等领域的开发和应用方兴未艾。首先介绍了软/硬炭的重要性、研究热度及其专业术语的历史发展,并对其结构特性和经典结构模型进行了系统梳理;然后围绕软/硬炭的制备方法 (气相、液相和固相炭化)及控制手段(包括碳质原料的合理选取)、微晶结构调控措施、高温衍变规律及相互转化进行了全面概括;简要概述软/硬炭在传统领域应用的同时,重点介绍了其在能源存储与转化、先进催化材料和高效吸附环保等新兴领域的应用;最后对软/硬炭的研发前景和发展趋势进行了总结和展望,为设计和开发低成本生产、精细结构及优异性能调控、高附加值和高端领域应用的软/硬炭提供了一个全面视角。

摘要：微电子及通讯技术领域的快速发展对热管理材料提出了更高要求,迫切需要设计和开发高定向导热炭材料。高定向炭材料因其较高的石墨微晶结晶度和石墨化度、有序规整堆叠的石墨烯层片,而具有典型的各向异性高导热特性。粉末状炭材料(如鳞片石墨、气相生长炭纤维、纳米碳管、石墨烯等)的热导率虽然很高,但作为导热填料制备的复合材料的整体导热效果不佳,因此其在大型高功率集成器件散热领域的应用会受到一定限制。控制炭材料内部石墨微晶大小、取向和取向连续性是实现炭材料高定向导热性的关键。通过选择合适的碳质前驱体、成型工艺和热处理条件,调控石墨烯层片连续取向得到的宏观尺寸炭材料(如柔性石墨、天然鳞片石墨模压块、高定向热解石墨、聚酰亚胺石墨膜/块体、中间相沥青基炭纤维连续长丝及其复合材料等),可使石墨晶体沿(002)晶面方向保持高导热特性,实现高定向、连续、多维度可调控热传导,因此在导热、散热、热防护等领域具有广阔的应用市场。

摘要：以纳米SiO2粉体为基体材料,莫来石纤维为增强体,TiO2为红外遮光剂,采用热压成型法制备了具有一定强度的轻质隔热材料。研究了莫来石纤维添加和TiO2掺杂对隔热材料密度、强度及其在不同温度下的隔热性能的影响。研究结果表明添加莫来石纤维能提高隔热材料的常温耐压强度及其在高温下的隔热性能,遮光剂TiO2的掺杂可以进一步提高该材料在高温下的隔热性能。

摘要：以细粒石墨粉为原料、改质和高温煤沥青为黏结剂,采用热压成型工艺制备炭块,并对其进行炭化和石墨化处理后得到石墨块体。结果表明,随着热处理温度的上升,热压制备炭块的体积密度和电阻率发生了明显的变化,与改质沥青相比,以高残炭率沥青为黏结剂所制细粒石墨材料具有较高的体积密度和较低的电阻率;X射线衍射XRD和扫描电镜SEM分析表明,细粒石墨在块体材料中具有明显的取向性。