中间相沥青基泡沫碳作为一种新生的结构和功能材料,已经引起了广泛的关注。它具有高开孔率、轻质、耐高温、热导率可调、低热膨胀系数、耐腐蚀以及良好的导电性等优异的性能。将泡沫碳石墨化以后得到石墨泡沫,其比热导率高达209(W/(m·K))/(g·cm-3),是铜的5倍,铝的4倍。石墨泡沫是很好导热材料,可应用于散热片、热交换器、夹心材料、蒸发器等设备上。本文结合聚合物导热复合材料的研究现状,利用泡沫碳的三维网状韧带结构形成连续热通道,制备石墨泡沫/聚合物导热复合材料,达到增强聚合物热导率的效果。文中利用扫描电镜研究泡沫碳及复合材料的微观结构,用固体密度仪及数学公式测试样品的密度及空隙情况,用索氏抽提装置测试中间相沥青原料的族组分,用万能试验机测试样品的抗压强度,用激光闪光导热仪测试泡沫碳及复合材料的热扩散系数。具体研究内容和结果如下：首先在低温低压下成功制备了泡沫碳,温度低至360℃,仅比软化点高75℃,压力低至0.5MPa。在这种条件下发泡后制备的石墨泡沫孔径较大,可达800μm,开孔率多数在90%以上,方便制备复合材料时的浸渍步骤。然后研究了发泡工艺以及中间相沥青原料对石墨泡沫结构及性能的影响,为制备复合材料做准备。经研究表明,未经预氧化处理的泡沫碳的抗压强度比经过预氧化的泡沫碳低12%。发泡温度越高,石墨泡沫的孔就更加圆,孔径大小也更均匀。发泡压力越大,石墨泡沫的孔壁更厚,孔径更小,开孔率也更低。分别用软化点为285℃和250℃的中间相沥青制备了石墨泡沫,对两种原料进行了基本性质分析,探讨了不同中间相沥青制备的泡沫碳的结构和空隙差别。研究表明,软化点较低,热失重比较多的原料,制备得到的石墨泡沫的孔隙率更高,开孔率也更高。研究了预氧化对泡沫碳结构性能的影响,发现其对泡沫碳性能影响不大。因此制备复合材料时选用了未预氧化的泡沫碳,并通过控制发泡压力得到不同孔径及孔隙率的泡沫碳。本文通过真空浸渍的方法,成功制备了石墨泡沫/环氧树脂复合材料。复合材料的热扩散系数分别达到6.541mm2/s,约为纯环氧树脂的47倍,抗压强度高达106.7MPa,比纯环氧树脂提高了55%。研究表明,石墨泡沫的结构和环氧树脂的浸渍量共同影响复合材料的性能。石墨泡沫的孔径越小,环氧树脂浸渍量越少,复合材料的热扩散系数越大。石墨泡沫的孔径越小,环氧树脂的浸渍量越多,复合材料的抗压强度越大。