中间相沥青基泡沫炭作为一种新型的多孔炭材料由于具有低密度、较高的强度、高导热率，同时又具有炭材料本身耐腐蚀、耐高温、低热膨胀系数等优异性能，受到越来越广泛的关注。 本文围绕泡沫炭的制备、改性、结构及其性能进行了深入研究。由煤系和萘系中间相沥青通过发泡、碳化和石墨化制备了结构均一的开孔泡沫炭。具体考察了发泡条件、碳化和石墨化工艺对泡沫炭结构和性能的影响，并重点分析了两种不同原料对泡沫炭结构和性能的影响机制。研究了泡沫炭体密度、晶体结构和环境温度对导热性能的影响。并探索了添加碳纤维对泡沫炭结构和强度的影响。采用了扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)以及激光法导热仪(LFA)等手段进行分析表征。 结果表明：发泡温度是沥青能否发泡的关键；发泡压力决定孔径的大小，低压导致大孔低强度，高压产生闭孔；升温速率对泡沫炭结构的均一性有影响，较快的升温速率有利于结构的均匀，过快的升温速率会形成大孔缺陷。煤系中间相沥青的适宜发泡条件为：发泡温度600℃，发泡压力1.5Mpa，升温速率5℃/min，发泡时间1hr；萘系的适宜发泡条件为：发泡温度600℃，发泡压力5Mpa，升温速率5℃/min，发泡时间1hr。 发泡过程可以分为四个阶段：沥青软化、液化、气泡固定和固化稳定化。发泡过程决定泡沫炭的孔结构，而碳化和石墨化决定泡沫炭的晶体结构，慢石墨化升温速率有利于晶体的生长。 泡沫炭的导热率与其体密度近乎成正比关系；与石墨微晶结构有关，层间距(d002)下降，晶粒(La、Lc)增大，则导热率上升；随使用温度的上升而下降。 添加适量碳纤维后泡沫炭强度和模量均增大，其中碳纤维主要分布在韧带连接处。碳化后泡沫炭强度上升；石墨化后由于产生裂纹，泡沫炭的强度反而下降。 综合比较工艺条件、孔结构、强度和导热率，我们认为煤基中间相沥青是较为适合制备石墨化泡沫炭的原料。