熱解炭微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對炭炭復(fù)合材料性能的影響的開題報(bào)告

熱解炭微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對炭炭復(fù)合材料性能的影響的開題報(bào)告題目：熱解炭微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對炭炭復(fù)合材料性能的影響1、研究背景炭材料是一種具有特殊微觀結(jié)構(gòu)的碳質(zhì)材料，具有高的比表面積、固定電荷等性質(zhì)，因此在儲能、催化、吸附等方面有廣泛的應(yīng)用。隨著近年來能源、環(huán)境等領(lǐng)域的需求不斷增加，如何制備性能更好的炭材料和炭炭復(fù)合材料就成為一個研究熱點(diǎn)。炭材料的性能與其微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此控制炭材料的微觀結(jié)構(gòu)能夠有效地實(shí)現(xiàn)其性能調(diào)控。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，炭材料的微觀結(jié)構(gòu)可通過熱解時間、溫度、原料、處理?xiàng)l件等因素進(jìn)行調(diào)控。炭炭復(fù)合材料是一種將炭材料與其他材料進(jìn)行復(fù)合的新材料。炭材料可提供其它材料所不具備的高的比表面積，從而增加了復(fù)合材料的催化、儲能等性能。但是，炭材料與其他材料的接觸方式、界面結(jié)構(gòu)以及復(fù)合方式等對其性能有重要影響。2、研究目的本課題旨在通過對炭材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)炭材料性能的調(diào)控，并探討在炭炭復(fù)合材料中不同的復(fù)合方式、接觸方式以及界面性能對其性能的影響，為實(shí)現(xiàn)高性能炭炭復(fù)合材料的制備提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容包括：1）熱解時間、溫度等條件對炭微觀結(jié)構(gòu)的影響及其性能變化；2）不同原料對炭微觀結(jié)構(gòu)的影響及其性能變化；3）炭炭復(fù)合材料的制備方法，對其性能的影響及機(jī)理研究；4）炭炭復(fù)合材料中界面結(jié)構(gòu)及接觸方式對其性能的影響及機(jī)理研究。3、研究方案本課題將采用實(shí)驗(yàn)研究和理論研究相結(jié)合的方式進(jìn)行。具體實(shí)驗(yàn)步驟包括：1）采用不同的原料制備炭材料；2）通過調(diào)控?zé)峤鈺r間、溫度等因素，制備不同微觀結(jié)構(gòu)的炭材料；3）采用電化學(xué)測試、氮?dú)馕降仁侄危瑢μ坎牧系男阅苓M(jìn)行測試分析；4）采用溶膠凝膠、物理混合等方法制備炭炭復(fù)合材料，并對其性能進(jìn)行測試分析；5）通過理論模擬，分析界面性能、接觸方式等因素對炭炭復(fù)合材料性能的影響。4、預(yù)期成果通過本課題的研究，預(yù)期可以得到以下成果：1）得到具有不同微觀結(jié)構(gòu)的炭材料，并對其性能進(jìn)行分析；2）探究不同因素對炭微觀結(jié)構(gòu)及其性能的影響規(guī)律；3）得到具有不同界面結(jié)構(gòu)、接觸方式的炭炭復(fù)合材料，并對其性能進(jìn)行分析；4）建立炭炭復(fù)合材料性能與界面結(jié)構(gòu)及接觸方式等因素之間的關(guān)系模型。5、研究意義本課題的研究成果有以下研究意義：1）深入探究炭材料微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控對其性能的影響及機(jī)理，為炭材料性能優(yōu)化提供準(zhǔn)確的理論基礎(chǔ)；2）研究不同材料復(fù)合方式和界面結(jié)構(gòu)對炭炭復(fù)合材料性能的影響，拓展炭材料在制備復(fù)合材料中的應(yīng)用領(lǐng)域；3）建立性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系模型，為炭材料及其復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。綜上