炭素材料的三大研究热点-找耐火材料网

炭素材料的三大研究热点

发布日期： 2018-07-05 11:42:09 阅读量（380）作者：

随着可持续发展、节约能源概念的提出，对传统的炭素材料的性能及使用也提出了更高的要求，以目前的研究现状来说，除了多孔碳材料外，还有纳米碳材料和含碳复合材料，构成了当今炭素行业重点的研究领域。

1、多孔碳材料

多孔碳材料,从能源角度出发,它主要应用于双电层电容器的电极材料和清洁能源中，是清洁能源氢气和天然气存储的主要载体。前者是利用外界电压对金属离子产生作用来完成存储功能，这种方法可以有效的通过电压将其转化电化学的方式，极大的延长了其循环使用的寿命，具有很好的发展前景。后者就利用多孔原理将其气体很好的吸附在能源物质上来加以存储,这种方法尤其是在常温下,能充分发挥存储的功能，实现其环境存储，就这一点而言,是任何材料无可比拟的。

2、纳米碳材料

自富勒烯出现以来，研究学者就将其与纳米碳管联系在一起，不断对其研究,其中也包括储氢性能、电化学性能、场发射性能和填充增强性能等。通过研究发现，这种结合材料使其具有了一些传统所不具备的性质-场发射性能。对于这类的研究还需要进一步去关注。就目前而言,研究最多的则是纳米碳材料的提取及净化,主要原理则是利用酸和氧化的方式进行处理,例如利用金属催化剂可被酸刻蚀的特性将催化剂颗粒除去,利用不同类型纳米碳管抗氧化能力的不同对其进行氧化处理,得到单一类型的纳米碳管。纳米碳管的应用研究包括用作电子器件、电极材料、催化剂载体、填充物、气体传感器、气体存储、贵金属提取吸附剂等列。由上述可知，这种材料的使用将越来越广,尤其是在能源日益紧张的情况下,它能充分发挥其效用,得到极大的重视。

3、复合材料

在复合材料的研究中，其抗氧化性能的研究最多,与炭素材料本身的特性及在复合材料中的氧化性的要求从某种程度上说是一致的。炭素材料虽然具有一定的抗氧化能力,但随着环境温度的提高和抗氧化强度的提高，炭素材料的烧蚀率明显提高。作为炭素材料的烧蚀,其机械性能将逐渐变差，缩短其使用寿命。同时，复合材料具有优异的力学性能和耐热性能,在航空航天上得到了广泛的应用。为了解决高温下氧化烧蚀问题，现在采取的氧化技术主要是在复合材料表面添加氧化层,主要是对碳化硅涂层材料和复合涂层的组合物进行抗氧化剂。复合材料研究的另一重要内容是其耐磨性，提高复合材料的使用寿命,从而使基复合材料能成功地应用于摩擦材料的研究中。为了达到良好的结合和增强体质,提高复合材料的综合性能,增强表面改性处理或使用阶段的化学气相渗透复合材料的致密化加工技术,这也是当前的重要课题。