基于分形理论的高性能碳泡沫制备及热性能研究的开题报告.pdf

基于分形理论的高性能碳泡沫制备及热性能研究的

开题报告

一、研究背景

随着能源危机的日益加深和环境污染的频繁发生，寻找一种清洁、

高效的新型能源成为全球范围内的热点研究。而碳泡沫由于其良好的导

热、导电、机械和化学稳定性，逐渐成为研究的热点。然而，现有的制

备方法以及碳泡沫的性能仍有很大的提升空间，所以本研究将基于分形

理论来进行高性能碳泡沫的制备和热性能研究，以期提高碳泡沫的性能。

二、研究内容和目标

本研究将以分形理论为基础，采用化学气相沉积技术(CVD)制备具

有高度分形结构的碳泡沫。研究将主要围绕以下内容展开：

1.使用不同形态的催化剂，制备不同形状的碳泡沫；

2.研究制备条件对碳泡沫分形结构以及微观形态的影响；

3.测量不同形态碳泡沫的热物理性能；

4.研究碳泡沫的分形结构与其热物理性能之间的关系。

本研究的目标是制备一种具有高度分形结构、导电性好且具有优异

热稳定性的碳泡沫，并通过研究碳泡沫的分形结构与热物理性能之间的

关系，探索碳泡沫性能的提高途径。

三、研究方法与步骤

1.制备具有高度分形结构的碳泡沫；

2.测量制备的碳泡沫的表面形貌和孔隙结构；

3.采用热重分析法、差示扫描量热法等多种方法，测试碳泡沫的热

物理性能；

4.基于上述实验数据，进行分析和探讨。

四、预期成果

通过分形理论进行高性能碳泡沫的制备，本研究预计能够得到具有

以下特点的碳泡沫：

1.具有高度分形结构；

2.具有良好的导电性和导热性；

3.具有高度热稳定性。

通过研究碳泡沫的分形结构与热物理性能之间的关系，本研究还有

望探索出碳泡沫性能提高的途径。

五、研究意义

本研究对于碳泡沫的制备和性能的提高具有一定的参考意义。一方

面，研究成果可以为碳泡沫在能源和材料领域的应用提供一种新思路；

另一方面，研究结果可以为碳泡沫的制备方法和条件的优化提供一定的

参考。