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泡沫石墨因其高导热、高导电、低密度、较大比表面积以及耐高温耐腐蚀等特性被广泛应用于电子、通讯、航空航天及军事工业等领域。为解决泡沫石墨传统制备方法需要进行高温石墨化处理而导致的能耗大、成本高、工艺复杂等问题,本论文以结晶度极高的天然鳞片石墨为主要原料,通过添加蔗糖、酚醛树脂作为粘结剂,碳酸氢钠为发泡剂,氯化钠为模板剂,采用模板法与发泡法研究制备泡沫石墨。借助X射线荧光光谱仪、X射线晶体衍射仪、激光热导仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及电子万能试验机等设备对样品元素组成、物相组成、导热性能、显微形貌以及力学性能等进行测试。采用发泡法制备泡沫石墨,研究了石墨粒度、粘结剂种类对泡沫石墨性能影响。结果表明,最佳粘结剂为蔗糖和酚醛树脂、最佳石墨粒度为200目。以蔗糖为粘结剂研究发泡法与模板法成型效果,提出并证明泡沫石墨内部颗粒结合模型。结果表明,发泡法制得的泡沫孔道贯通性更好,孔道壁更厚;模板法制得样品可重复性高,性能更稳定。水蒸气有利于孔道形成,泡沫内部石墨颗粒接触越紧密导热性能越好。以酚醛树脂为粘结剂优化模板法制备泡沫石墨工艺,研究模板剂含量、成型压力、粘结剂浓度以及混料顺序对泡沫性能的影响。结果表明,泡沫孔道随粘结剂含量增加而增加,热导率随粘结剂浓度降低而增大,成型压力适中所得泡沫综合性能最佳。所得泡沫石墨样品最大热扩散系数为26.01mm~2/s,最大抗压强度为3.5MPa,最大显气孔率为81.05%与最小体积密度为0.362 g/cm~3。将综合性能最佳的泡沫石墨用作载体吸附相对分子量2000的聚乙二醇(PEG2000),制备了复合相变储能材料(PCMs),并分析了其导热储热等性能。结果表明,以本文制得的泡沫石墨吸附PEG2000得到的PCMs材料,热导率超过纯PEG2000的91倍,在不泄漏的情况下其吸附量至少与泡沫质量等同,甚至最高还可达泡沫质量两倍以上。