泡沫炭作為一種三維有序的蜂窩狀碳質(zhì)功能材料，不僅具有強度高、密度低、導熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)低、抗氧化、耐髙溫、耐堿、耐酸、吸水率低、無揮發(fā)性物質(zhì)、不產(chǎn)生有毒氣體等優(yōu)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(shù)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(shù)與良好的力學性能之間的矛盾。雖然其生產(chǎn)成本相對有機保溫材料而言偏高，但與現(xiàn)有的無機保溫材料相比，具有明顯的價格和綜合性能優(yōu)勢。它必將使節(jié)能建筑材料市場發(fā)生突破性的變革。螺桿泵
目前，泡沫炭的發(fā)泡方法主要有超臨界發(fā)泡法、高壓滲氮法和自發(fā)泡法三種。利用高壓滲氮法發(fā)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(jié)構(gòu)不均勻；超臨界發(fā)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(fā)泡，所制泡沫炭的孔徑相對較小，但力學性能較差；自發(fā)泡法利用富碳前驅(qū)體的裂解氣進行發(fā)泡，孔結(jié)構(gòu)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(fā)泡法的原理是:當溫度達到400 °時，瀝青基碳質(zhì)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(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，氣泡進而形成泡孔。在發(fā)泡過程中，影響泡沫炭孔結(jié)構(gòu)的因素主要有發(fā)泡溫度、發(fā)泡時間、發(fā)泡壓力和瀝青的性質(zhì)等。排污泵
發(fā)泡溫度過高，瀝青會結(jié)焦；過低，瀝青的黏度較大，形成的泡核難以聚集、成泡。發(fā)泡壓力大，泡孔的孔徑小，孔結(jié)構(gòu)的均一性較好，泡沫炭的力學性能較好但密度較大；發(fā)泡壓力小，泡孔的孔徑較大，孔結(jié)構(gòu)的均一性較差，泡沫炭的力學性能較差但密度小。發(fā)泡時間主要影響瀝青在熔融狀態(tài)下物化性質(zhì)的一致性和泡核的聚集時間:發(fā)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(jié)構(gòu)的均一性越好;反之，孔徑越小，孔結(jié)構(gòu)的均一性越差。中間相瀝青或高軟化點瀝青的物化性質(zhì)(包括軟化點、含氧官能團的種類和數(shù)量、黏-溫 曲線等)直接影響其在發(fā)泡溫度下的裂解情況，進而影響泡沫炭的孔結(jié)構(gòu)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(guān)高軟化點瀝青物化性質(zhì)的控制以及泡沫炭結(jié)構(gòu)控制開發(fā)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(yīng)用于節(jié)能建筑領(lǐng)域。