CN101336206A - 有玻璃态碳涂层的碳泡沫体 - Google Patents

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Abstract

一种有玻璃态碳涂层的碳泡沫体材料是通过给碳泡沫体涂布一个玻璃态碳层形成的。碳泡沫体可以通过使一种苯酚类或聚氨酯类泡沫体在惰性气氛中在高温下碳化来生产。然后将该碳泡沫体机加工成所希望的形状，用一种微细碳粉或石墨粉处理其表面。随后，将一种树脂施用到该碳泡沫体的表面上，将有涂层的碳泡沫体块烧成得使该树脂涂层碳化成一种玻璃态碳涂层。重复烧成和涂布，直至达到所希望的涂层厚度和表面性能。

Description

有玻璃态碳涂层的碳泡沫体
技术领域
[0001]本发明涉及可用于高温和/或高强度用途、例如可用于希望有耐熔融金属润湿和渗滤性能的冶金过程的、有玻璃态碳涂层的碳泡沫体。更具体地说，本发明使得能生产大型、轻质保温度材料，该材料具有耐化学腐蚀性能，也具有陶瓷包衣石墨的耐温性能，同时显示出优异强度、重量和密度特征。本发明也包括此类泡沫体的生产方法。
背景技术
[0002]碳泡沫体由于其低密度性能、兼备要么非常高要么低热导性，已经吸引了颇多近期活动。惯常，碳泡沫体是经由2条一般路线制备的。已经有人通过中间相沥青在高压下的热处理生产了可高度石墨化的泡沫体。这些泡沫体倾向于具有高热导性和电导性。例如，在Klett的美国专利No.6,033,506中，将中间相沥青加热，同时施加1000psi的压力，产生一种含有尺寸范围为90～200μm的互连泡孔的开孔泡沫体。按照Klett，在达到2800℃的热处理之后，该泡沫体的固体部分发展成一种层间间隔为0.366nm的、高度结晶的石墨结构。据断言，该泡沫体有比以前的泡沫体更大的压缩强度(对于0.53g/cm3的密度而言为3.4MPa或500psi)。
[0003]在Hardcastle等的美国专利No.6,776,936中，密度在0.68～1.5g/cm3范围内的碳泡沫体是通过在可高达800psi的压力下加热模型中的沥青生产的。该泡沫体据说是高度可石墨化的，而且提供了高热导性(250W/m°K)。
[0004]按照H.J.Anderson等在第43届国际SAMPE会议文集p.756(1998)中的论文，碳泡沫体是从中间相沥青生产的，随后在高达900℃氧化热固和碳化。该泡沫体有形状各异且泡孔尺寸范围为39～＞480μm的互连泡孔的开孔结构。
[0005]Rogers等在第45届SAMPE会议文集p.293(2000)中描述了从煤基前体物通过在高压下热处理的碳泡沫体制备，产生密度为0.35～0.45g/cm3且压缩强度为2000～3000psi(因而强度/密度比为约6000psi/(g/cm3))的泡沫体材料。这些泡沫体有泡孔尺寸可大至1000μm的互连泡孔的开孔结构。与上述中间相沥青泡沫体不同，煤基碳泡沫体不是可高度石墨化的。在一份最近的出版物中，描述了这种类型的泡沫体的性能(High Performance Composities，September 2004，p.25)。该泡沫体的压缩强度为800psi且密度为0.27g/cm3或强度/密度比为3000psi/(g/cm3)。
[0006]Stiller等(美国专利No.5,888,469)描述了通过加氢处理的煤提取物的加压热处理的碳泡沫体生产。据权利要求，这些材料对于0.2～0.4g/cm3的密度而言有600psi的高压缩强度(强度/密度比为1500～3000psi/(g/cm3))。这表明这些泡沫体的强度高于那些有玻璃态碳或不可石墨化的玻璃性质者。
[0007]聚合物或聚合物前体共混物的直接碳化也能产生碳泡沫体。Mitchell在美国专利3,302,999中讨论了聚氨酯泡沫体在空气中在200～255℃加热、随后在惰性气氛中在900℃碳化的碳泡沫体制备。这些泡沫体的密度为0.085～0.387g/cm3、压缩强度为130～2040psi(强度/密度比为1529～5271psi/(g/cm3))。
[0008]在美国专利No.5,945,084中，Droege描述了通过从羟基化苯和醛(酚醛树脂前体)衍生的有机凝胶的热处理的开孔碳泡沫体制备。该泡沫体的密度为0.3～0.9g/cm3，而且由尺寸范围为2～50nm的小中孔组成。
[0009]Mercuri等(Proceedings of the 9th Carbon Conference，p.206(1969))通过酚醛树脂的热解制备碳泡沫体。对于密度范围为0.1～0.4g/cm3的泡沫体来说，其压缩强度/密度比为2380～6611psi/(g/cm3)。对于密度为0.25g/cm3的碳泡沫体来说，泡孔是椭圆形的、泡孔直径为25～75μm。
[0010]Stankiewicz(美国专利No.6,103,149)制备了受控长宽比范围为0.6～1.2的碳泡沫体。该专利权人指出，为了获得优异性能和理想的1.0长宽比，用户往往需要完全各向同性的泡沫体。一种开孔碳泡沫体是通过让一种聚氨酯泡沫体浸渍一种可碳化树脂、随后热固化和碳化生产的。因此，将原来聚氨酯泡沫体的泡孔长宽比从1.3～1.4变成0.6～1.2。
[0011]玻璃态碳产品由于其独特的化学性能和热性能而用于各种各样应用。其耐化学性特征可理想地用于化学实验室用途，其中耐酸、碱和氧化剂的容器是所需要的。此外，玻璃态碳产品还用于冶金过程，其中该玻璃态碳的高热稳定性使其必然不与熔融金属反应。已经有人将玻璃态碳涂层施用到本体石墨产品上，以提供不渗透性表面和防止金属高温加工期间的碳污染。一般来说，玻璃态碳涂层的最经济和方便产生方法是向基材上施用一种热固性树脂，因而该树脂在碳化后产生一种玻璃态碳涂层。为了得到最佳结果，该基材必须在热循环的整个温度范围内具有类似于该玻璃态碳涂层的热膨胀系数(CTE)，同时也具有微细的表面孔隙率，使得能得到一种连续涂膜。石墨是一种常用基材；然而，在特定石墨的热膨胀系数(CTE)与该玻璃态碳涂层的匹配上存在着困难。进而，石墨是一种多晶材料，而且当与非晶玻璃态碳比较时显示出非常不同的温度依赖性。因此，石墨适合用来作为玻璃态碳的基材，其中温度变化最小，但不适合于需要在广阔温度范围内的热循环的商业应用。
[0012]因此，希望的是一种有不可渗透的玻璃态碳涂层的、整块、轻质、低热、批量生产的碳泡沫体，其中该玻璃态碳涂层在高温金属加工中提供一个保护表面，而且使很多热循环能在广阔温度范围内顺利进行。的确，已经发现，包括使用玻璃态碳泡沫体作为基质材料、改善的CTE类似性、可控的基材密度和高于先有技术上期待的那些的强度/密度比在内的特征组合，是对先有技术的改进，而且是用于高温热循环用途所必需的。也希望的是此类泡沫体的制备方法。
发明公开
[0013]本发明提供一种显示出低密度、高压缩强度、和高压缩强度/密度比的碳泡沫体，从而提供此前未见的、强度、耐久性、和相对轻质特征的组合。此外，该泡沫体的整体性和双峰泡孔结构-兼备相对球形的较大泡孔和较小泡孔-提供一种可以以所希望的尺寸和构型生产的而且可以容易地机加工的碳泡沫体。
[0014]更具体地说，本发明碳泡沫体的密度为约1～约40磅/立方英尺(1b/ft3)、压缩强度为至少约2000磅/平方英寸(psi)(用诸如ASTMC695方法测定)。当意图用于高温应用时该泡沫体的一个重要特征是强度/密度比。对于这样的应用来说，需要至少约7000psi/(g/cm3)、更好至少约8000psi/(g/cm3)的压缩强度/密度比。
[0015]本发明碳泡沫体应当有相对均匀的泡孔分布，以期提供所需要的高压缩强度。此外，该泡孔应当是相对各向同性的，这指的是该泡孔是相对球形的，意味着该泡孔的平均长宽比为约1.0(这代表一种完美的球形几何形状)～约1.5。该长宽比是由任何一个泡孔的长维除以其短维确定的。
[0016]该泡沫体的总孔隙率应当为约50％～约95％、更好约60％～约95％。此外，还发现，高度有利的是具有双峰泡孔分布，即两种平均泡孔尺寸的组合，其主要部分为较大尺寸泡孔、少部分为较小尺寸泡孔。较好，这些泡孔当中，该泡孔体积的至少约90％、更好该泡孔体积的至少约95％应当是较大尺寸部分，而该泡孔体积的至少约1％、更好该泡孔体积的约2％～约10％应当是较小尺寸部分。
[0017]用来作为大型有玻璃态碳涂层的产品的基材的碳泡沫体，因该泡沫体产品的密度而异，有约10～约200μm范围内的所希望泡孔尺寸。这一泡孔尺寸范围使得该玻璃态碳涂层能粘合到该碳泡沫体基材的表面上。本发明碳泡沫体的双峰泡孔分布的较大泡孔部分应当较好是直径约10～约150μm、更好直径约15～约95μm、最好直径约25～约95μm。较小泡孔部分应当包含直径约0.8～约3.5μm、更好约1～约2μm的泡孔。本发明泡沫体的双峰泡孔结构性质提供了一种介于开孔泡沫体与闭孔泡沫体之间的中间结构，因而在保持泡沫体结构的同时限制了该泡沫体的流体渗透性。的确，有利地，本发明碳泡沫体应当显示出氮气渗透性不大于约3.0达西、更好不大于约2.0达西(用诸如ASTM C577方法测定)。
[0018]有利地，为了生产本发明泡沫体，让一种聚合物泡沫体块、尤其一种酚醛泡沫体块在一种惰性的或排除了空气的气氛中、在一个可在约500℃、更好至少约800℃～约3200℃范围内的温度碳化，以制备可用于高温用途的碳泡沫体。
[0019]本发明的一个目的是提供一种有改善的热特征和耐久性特征的、有玻璃态碳涂层的碳泡沫体，这些特征使其可用于那些广阔温度范围是热循环所必需的而且能使碳污染降到最低限度的商业应用。
[0020]因此，本发明的另一个目的是一种整体碳泡沫体，其特征使其能用于高温应用，例如高温炉构造、夹心结构的芯材料、和复合材料工具。
[0021]本发明的又另一个目的是一种碳泡沫体，其改善的耐久性、密度、压缩强度和压缩强度/密度比足以用于高温应用。
[0022]本发明的又另一个目的是一种碳泡沫体，其孔隙率、泡孔结构和孔径大小分布提供了在不希望有高度连接孔隙率的应用方面的效用。
[0023]本发明的又另一个目的是一种碳泡沫体，该泡沫体能以所希望的块尺寸和构型生产，而且能容易地机加工或连接以提供更大的碳泡沫体结构。
[0024]本发明的另一个目的是提供本发明碳泡沫体的生产方法。
[0025]这些方面及业内技术人员在审视以下描述时将变得显而易见的其它方面可以通过提供一种碳泡沫体物品实现的，该物品是使用一种由聚合形成的树脂系泡沫体例如苯酚类可溶酚醛树脂、然后碳化产生一种碳泡沫体生产的。这种碳泡沫体具有独特的表面性能，从而通过提供涂层界面上的柔量而有助于稳定的涂层。该泡沫体的泡孔大小微细得足以用浸涂、刷涂或喷涂等惯常施用技术涂布一个均匀连续层。进而，该有玻璃态碳涂层的碳泡沫体由于在玻璃态碳涂层与碳泡沫体基材之间的CTE兼容性而具有热循环应用方面改进的耐久性。此外，该玻璃态碳涂层使通过要么浸渍要么磨蚀发生的任何降解最小化。
[0026]本发明碳泡沫体的压缩强度/密度比为至少约7000psi/(g/cm3)、尤其压缩强度/密度比为至少约8000psi/(g/cm3)。本发明泡沫体产品有利地具有约0.03～约0.6的密度和至少约2000psi的压缩强度以及约50％～约95％的孔隙率。该碳泡沫体的泡孔有平均约1.0～约1.5的长宽比。
[0027]较好，其泡孔体积的至少约90％由直径为约10～约150μm的泡孔构成；的确，最好，该泡孔体积的至少约95％由直径为约25～约95μm的泡孔构成。有利地，其泡孔体积的至少约1％由直径为约0.8～约3.5μm的泡孔构成，更好，其泡孔体积的约2％～约10％由直径为约1～约2μm的泡孔构成。
[0028]本发明泡沫体可以通过使一种聚合物泡沫体物品、尤其苯酚类酚醛树脂泡沫体在一种惰性的或排除了空气的气氛中碳化生产。该苯酚类酚醛泡沫体较好应当有至少约100psi的压缩强度。
[0029]要理解的是，以上一般描述和以下详细描述都提供本发明的实施方案，而且都意图是提供对提出了权利要求的本发明的性质和特征的综述或理解框架。
发明最佳实施形态
[0030]按照本发明的碳泡沫体较好是从聚合物泡沫体例如聚氨酯泡沫体或酚醛树脂泡沫体、较好酚醛树脂泡沫体。酚醛树脂是聚合物和低聚物的一个大家族，由基于苯酚类与甲醛的反应产物的、种类繁多的结构组成。酚醛树脂是通过苯酚或有取代苯酚与一种醛、尤其甲醛、在一种酸性或碱性催化剂的存在下反应制备的。酚醛树脂泡沫体是一种由开放式泡孔和密闭式泡孔组成的固化系统。该树脂一般是以某一甲醛/苯酚比、由氢氧化钠催化的水溶性酚醛树脂，该比例可以改变、但较好是约2∶1。游离的苯酚和甲醛含量应当是低的，尽管可以使用脲作为甲醛清除剂。
[0031]该泡沫体是是通过调整该树脂的水含量和通过添加表面活性剂(例如乙氧基化非离子型表面活性剂)、发泡剂(例如戊烷、二氯甲烷、或氯氟碳)、和催化剂(例如甲苯磺酸或苯酚磺酸)制备的。该磺酸催化该反应，而放热引起乳化于该树脂中的发泡剂蒸发、从而使该泡沫体膨胀。该表面活性剂控制泡孔大小以及开孔单元/闭孔单元之比。间歇法和连续法均可采用。在连续法中，机械类似于连续聚氨酯泡沫体所使用的那一种。该泡沫体的性能主要取决于密度和泡孔结构。
[0032]较好的苯酚是间苯二酚；然而，能与醛类生成缩合产物的类似种类的其它苯酚也可以使用。这样的苯酚包括一元的和多元的苯酚、焦儿茶酚、氢醌、有烷基取代的苯酚例如甲苯酚或二甲苯酚、多核的一元或多元苯酚例如萘酚、p，p’-二羟基二苯基二甲基甲烷或羟基蒽。
[0033]用来制造该泡沫体前体材料的苯酚类也可以以与那些能以与苯酚相同方式与醛反应的非苯酚类化合物的混合物使用。
[0034]该溶液中使用的较好的醛是甲醛。其它适用的醛包括那些能以相同方式与苯酚反应者。这些包括例如乙醛和苯甲醛。
[0035]一般来说，本发明方法中可以使用的苯酚类和醛类是美国专利No.3,960,761和No.5,047,225中描述的那些，其公开文书列为本文参者文献。
[0036]为了在碳泡沫体上产生一种玻璃态碳涂层，该碳泡沫体应当是一种不可石墨化的玻璃态碳泡沫体，而且应制备得具有一个可用于接受涂料的可兼容外表面。玻璃态碳泡沫体的较好制造方法是使一种酚醛树脂泡沫体或聚氨酯泡沫体在一种惰性气氛中在约500℃～约3100℃的温度碳化。所得到的玻璃态碳泡沫体块具有约10μm～约200μm范围内的泡孔大小，从而为要施用的涂层提供一种最佳光滑表面。进而，这种碳泡沫体可以要么机加工成一种特定形状要么粘合到其它碳泡沫体块上，以形成所希望的最终形状。
[0037]然后，将要么炭要么石墨颗粒物的微细粉末填料糊状涂料施用到该碳泡沫体的表面上，以限制随后涂料穿透到该碳泡沫体的泡孔中的深度。该粉末颗粒物有2种各异的粒度，较大颗粒物的平均粒度是较小颗粒物的平均粒度的至少2倍。较大颗粒物应当是较好直径约2～约500μm、更好直径约2～约300μm、最好直径约2～约120μm。较小颗粒物的平均粒度应当是较好直径约0.2～约10μm、更好直径约0.5～约5μm、最好直径约0.5～约2μm。
[0038]其次，向该碳泡沫体的表面上施用一种以微细粉末填料糊制备成为要么一种树脂溶液要么一种树脂淤浆的高炭产率树脂。较好的树脂是一种当遇到高温时不会形成石墨碳的酚醛、糠醇、偏二氯乙烯、或类似聚合物。然后，有涂层的碳泡沫体在约500～约800℃、较好约600℃～约800℃进行热处理，以使该高炭产率涂层碳化、从而形成一个玻璃态碳涂层。可能需要若干个涂布和热处理步骤才能产生该玻璃态碳涂层的所希望涂层厚度和表面性能。
[0039]理想地，该碳泡沫体的密度将选择得能顺应该玻璃态碳涂层的特定CTE。当该涂层的强度和厚度降低时，该碳泡沫体基材的密度也随之降低，使得该泡沫体的韧带而不是该玻璃态碳涂层在热循环期间断裂。这是容纳热循环期间发生的应力的较好方法，因为与该玻璃态碳涂层的断裂相比，该碳泡沫体的少数泡孔韧带的断裂是不太成问题的。
[0040]用来作为本发明碳泡沫体生产中的起始原料的、如上所述那样制备的聚合物泡沫体前体应当有与要形成的碳泡沫体的所希望最终密度相映的初始密度。换言之，该聚合物泡沫体的密度应当为约0.1～约0.8g/cm3、较好约0.1～约0.6g/cm3。该聚合物泡沫体的泡孔结构应当使之具有约50％～约95％的孔隙率和相对高压缩强度，即在至少约100psi的量级上且高达约300psi或更高。
[0041]为了使该聚合物泡沫体转化成碳泡沫体，通过在一种惰性的或排除了空气的气氛中、例如在氮气的存在下加热到约500℃、更好至少约800℃～约3200℃的温度而使该泡沫体碳化。加热速率应当加以控制，使得该聚合物泡沫体能用若干天的时间达到所希望的温度，因为该聚合物泡沫体在碳化期间会收缩多达约50％或以上。应当小心，以确保该聚合物泡沫体物品的均匀加热而达到有效碳化。
[0042]通过使用一种在惰性或排除空气的环境中加热的聚合物泡沫体，得到一种不可石墨化的碳泡沫体，其密度近似于起始聚合物泡沫体，但压缩强度为至少约2000psi，而显著地，强度/密度比为至少约7000psi/(g/cm3)、更好至少约8000psi/(g/cm3)。该碳泡沫体有平均长宽比为约1.0～约1.5的各向同性泡孔的相对均匀分布。
[0043]所得到的碳泡沫体的总孔隙率为约50％～约95％、更好约60～约95％和双峰泡孔分布；泡孔体积的至少约90％、更好至少约95％由直径约10～约150μm、更好直径约15～约95μm、最好直径约25～约95μm的泡孔构成，而该泡孔体积的至少约1％、更好约2％～约10％由直径约0.8～约3.5μm、更好约1～约2μm的泡孔构成。本发明泡沫体的双峰泡孔大小分布性质提供了介于开孔泡沫体与闭孔泡沫体之间的一种中间结构，这在保持泡沫体结构的同时限制了该泡沫体的流体渗透性。氮气渗透性＜3.0达西、甚至＜2.0达西是较好的。
[0044]典型地，孔隙率和单个泡孔大小与形状等特征是用光学法、例如使用有亮场照明的光学显微镜法测定、并使用可购自马里兰州银泉的MediaCybernetic公司的市售软件例如Image-ProSoftware确定的。
[0045]该泡沫体的泡孔结构与其它泡沫体相比是独特的，之所以如此，就在于它介于闭孔构型与开孔构型之间。大泡孔显然只是彼此弱连接的，并由微细孔隙率连接，因此，该泡沫体在水的存在下显示出渗透性，但不容易吸收更粘的液体。
[0046]因此，通过实施本发明，制备了具有此前尚未认识到的特征的碳泡沫体。这些泡沫体显示出格外的耐氧化性能以及高压缩强度/密度比而且有独特的双峰泡孔结构，使其在复合材料工具应用这样的应用上变得独特有效。
[0047]本专利申请中提到的所有引用专利和出版物的公开文书全都列为本文参考文献。
[0048]以上描述意图使业内技术人员能实施本发明。无意详述那些对于熟练技术工作者阅读本说明书时将变得显而易见的所有可能变异和修饰。然而，意图是将所有这样的修饰和变异都包括在以下权利要求书所定义的本发明范围内。该权利要求意图覆盖有效地符合本发明意向目标的任何安排或顺序中所指出的要素和步骤，除非上下文具体地指出相反情况。

Claims (25)

1.一种有玻璃态碳涂层的碳泡沫体的制造方法，包含下列步骤：
a)使一种泡沫体产品碳化，形成一种有表面的碳泡沫体材料；
b)将一种填料施用到该碳泡沫体的表面上，产生一种有表面填料的碳泡沫体材料；
c)用一种高碳产率树脂涂料涂布该有表面填料的碳泡沫体材料，产生一种有涂层的碳泡沫体材料；和
d)加热该有涂层的碳泡沫体材料，使该高碳产率树脂涂层碳化，从而产生一种有玻璃态碳涂层的碳泡沫体材料。
2.权利要求1的方法，其中步骤a)的泡沫体产品选自酚醛类泡沫体和聚氨酯泡沫体组成的一组。
3.权利要求1的方法，其中步骤a)进一步包含使该泡沫体产品在一种惰性气氛中碳化。
4.权利要求1的方法，其中步骤a)进一步包含将该泡沫体产品在约500℃～约3100℃的温度加热。
5.权利要求1的方法，其中步骤b)的填料包含一种直径约0.2μm～直径约500μm的粉末和一种液体粘合剂；该粉末选自炭、炭黑、焦炭、石墨粉及其组合组成的一组。
6.权利要求1的方法，其中步骤c)的高碳产率树脂涂料选自酚醛树脂、糠醇树脂、偏二氯乙烯聚合物和不可石墨化聚合物组成的一组。
7.权利要求1的方法，其中步骤c)的高碳产率树脂涂料是以溶液形式施用的。
8.权利要求1的方法，其中步骤c)的高碳产率树脂涂料是以淤浆形式施用的。
9.权利要求1的方法，进一步包含重复步骤c)和d)，以增大该玻璃态碳涂层的厚度。
10.权利要求9的方法，其中该玻璃态碳涂层厚度是约25μm～约500μm。
11.一种有玻璃态碳涂层的碳泡沫体的制造方法，包含
a)使一种泡沫体在惰性气氛中碳化，形成一种碳泡沫体基材；
b)将该碳泡沫体基材机加工成一种有所希望形状的碳泡沫体；
c)用一种填料对步骤b)的碳泡沫体进行粉末填料涂布，产生一种有表面填料的碳泡沫体；
d)用一种树脂涂布该有表面填料的碳泡沫体，产生一种有树脂涂层的碳泡沫体；
e)使该有树脂涂层的碳泡沫体的树脂涂层碳化，产生一种有玻璃态碳涂层的碳泡沫体；和
f)重复步骤d)和e)，产生一种最终有玻璃态碳涂层的碳泡沫体，使其玻璃态碳涂层厚度在约25μm～约500μm范围内。
12.一种有涂层的碳泡沫体，包含在碳泡沫体表面上成层的一个涂层。
13.权利要求12的泡沫体，其中该涂层是一种陶瓷涂层。
14.权利要求12的泡沫体，其中该涂层是一种玻璃态碳涂层。
15.权利要求14的泡沫体，其中该玻璃态碳涂层有约25μm～约500μm的厚度。
16.权利要求14的泡沫体，其中该玻璃态碳涂层是一种碳化树脂。
17.权利要求16的泡沫体，其中该碳化树脂选自酚醛树脂、糠醇树脂、偏二氯乙烯聚合物和不可石墨化聚合物组成的一组。
18.权利要求14的泡沫体，其中该玻璃态碳涂层有比该碳泡沫体高的比强度。
19.权利要求14的泡沫体，其中该玻璃态碳涂层的热膨胀系数为约2×10-6/℃～约6×10-6/℃。
20.权利要求19的泡沫体，其中该碳泡沫体的热膨胀系数在该玻璃态碳涂层的热膨胀系数的约40％～约85％之内。
21.权利要求12的泡沫体，其中该碳泡沫体的泡孔尺寸在约10μm～约200μm范围内。
22.权利要求12的泡沫体，其中该碳泡沫体是一种整体碳泡沫体，该整体碳泡沫体的长度为约200cm。
23.权利要求12的泡沫体，其中该碳泡沫体的密度为约1～约40磅/立方英尺。
24.权利要求12的泡沫体，其中该碳泡沫体包含多个粘结在一起的碳泡沫体块。
25.权利要求24的泡沫体，其中该涂层是在该多个粘结在一起的碳泡沫体块的表面上成层的。
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