泡沫炭作为一种功能性结构材料，其独特的孔结构及高导热系数、高电导率、低热膨胀系数、低密度等特性，使其一直成为航天航空、电子领域的研究热点。而且，随着近期生物电池电极材料、生物菌固菌载体材料等研究的兴起，又为泡沫炭在能源、环保、催化等领域中的应用注入新的活力。 本论文针对现有发泡技术在孔结构控制上存在的不足，展开了中间相沥青基泡沫炭的应用基础研究。首先，采用自发泡法，研究发泡、炭化和石墨化工艺对泡沫炭孔结构的影响规律，并考察预氧化对萘系中间相沥青的族组成分布、流变性以及对泡沫炭的制备工艺、孔结构、微裂纹结构的影响机制；其次，采用超临界发泡方法，分别以中间相沥青为原料、甲苯作发泡剂，研究了孔径为10～200μm泡沫炭的孔结构控制规律。同时，对所存在的或衍生的基础科学问题进行了深入分析或阐明。 研究结果表明：1)萘系中间相沥青经过预氧化处理后，在600℃/3MPa发泡条件下，所制泡沫炭的孔径分布在100～300μm，同时，微裂纹的数量和尺寸有效减小；2)泡沫炭孔壁及韧带处微裂纹产生的根源在于中间相沥青的微域构筑单元在石墨化过程中存在热应力差异和梯度分布；3)采用超临界发泡法，制备出孔径为10～200μm的泡沫炭；4)超临界发泡过程中，甲苯在快速卸压瞬间将优先在中间相沥青的轻组分/QI(喹啉不溶物)界面处成核，进而进行扩散、聚集，形成泡孔；5)超临界发泡所制泡沫炭的孔形、孔径、开孔率及韧带结构主要取决于快速卸压瞬间中间相沥青中的轻组分和溶解的甲苯的量以及超临界发泡条件。 本课题对推动泡沫炭的制备及其应用进程、解决困绕此研究方向的若干共性科学技术问题以及衍生新的学科生长点，具有重要意义。