针对泡沫炭在碳质前驱体、发泡技术及其力学、导热性能方面存在的不足,展开以煤沥青为原料的泡沫炭制备技术,并利用石墨烯独特的二维纳米结构及其较高的导热系数对泡沫炭进行复合增强和提高导热性能。本课题的创新之处在于：1)以煤沥青为原料替代中间相沥青,不仅资源丰富、价格低廉,而且有效克服了日本在中间相沥青方面对中国的禁运壁垒；2)利用煤沥青的裂解气,采用自升压、自发泡法在近常压下制备大尺寸泡沫炭(直径200mm,高度200mm),探索泡沫炭的工程放大效应,并拓展其在节能建筑用领域中的潜在应用；3)利用石墨烯独特的二维纳米结构和良好的导热性能,通过在碳质前躯体中添加适量的石墨烯,制得高导热、高压缩强度的泡沫炭。在上述创新工作的基础上,也取得如下主要实验结果或结论：1)以煤沥青为原料,通过空气氧化调制成软化点较高的煤沥青,然后进行有机溶剂萃取。当以该种改性煤沥青为原料,不仅可以在600℃/1MPa进行发泡,而且所制大尺寸泡沫炭(直径200mm,高度200mm)的孔结构均一性较好。2)通过在上述改性煤沥青原料中添加10Wt.%的淀粉、6Wt.%的粘土,所制大尺寸泡沫炭的孔径分布在100～300μm,其密度、导热系数和压缩强度分别为0.16g/cm3、0.06W/(m·K)和2.1MPa。3)采用机械搅拌和超声协同分散的方法,可以使石墨烯(Graphene)均匀地分散在萘系中间相沥青基体中。当以之为原料,采用自发泡技术,在600℃/3MPa发泡条件下制得初生泡沫炭,经900℃炭化、2800℃石墨化处理后,其导热系数和压缩强度分别为85.6W/(m·K)和2.5MPa。