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随着现代宇航技术的进步和发展，要求材料具有高性能化和多功能化的特点，因而对材料提出了更苛刻的要求。中间相沥青基泡沫炭(MPCF)是近年来出现的一种具有三维网状结构的轻质炭材料，由于它具有耐高温、耐腐蚀、密度小、高导热、低的热膨胀系数等优良的性能，引起了国内外学者的广泛关注。
本论文利用中间相沥青在热分解过程中产生的轻组分挥发形成泡沫体，通过控制制备工艺，制备出了孔径分布均匀、结构完美的泡沫炭，在此基础上进行了泡沫炭结构与其力学及导热性能的相关性研究，初步探讨了泡沫炭的导热机理。进一步利用掺杂的方法制备了掺杂钛泡沫炭，进一步提高了泡沫炭的力学及导热性能。论文获得了一些有意义的结果。
1.原料沥青的性质对泡沫炭的性能有很大的影响，其中太钢沥青所制得的泡沫炭孔分布极其不均匀。这是由两种沥青化学结构的差异造成的，而中间相沥青具有更好的线性芳香环取向结构，更适合制备高导热泡沫炭。
2.对用中间相沥青在不同的升温速率条件制备的泡沫炭进行分析，发现适宜的升温速率是制备孔结构完美的关键因素，其中以1℃/min的升温速率制备的泡沫炭孔结构比较好，失重率最小，密度最大。不同升温速率条件下所制备泡沫炭的气孔率都达到了60％以上，其中1.5℃/min的升温速率制备的泡沫炭气孔率最大，达到72.1％；在确定了升温速率之后，通过改变压力制备了一系列不同压力条件下的泡沫炭，发现常压和低压下不适合制备泡沫炭，在压力为2.0MPa后随着压力的增大泡沫炭孔径变小、孔壁增厚、孔分布均匀，密度增大。在3.5MPa时，泡沫炭的失重率最小、密度最大，泡沫炭的气孔率呈现出随着压力的增加而增大，但是增加的幅度并不是很大。
3.石墨泡沫炭的抗压强度和热导率随着密度的增加而增大，表现出良好的线性关系，以升温速率为1℃/min、压力为3.5MPa所制备的泡沫炭抗压强度和导热率最大，该泡沫炭的抗压强度为2.7MPa，导热系数为48w/m.k。
4.中间相沥青基泡沫炭石墨化度较高，而且在发泡和释放压力过程中，所形成的泡沫孔壁及孔之间“带状”炭层(1igament)具有取向性，在石墨化过程中，这种预取向的排列将会转变为高度取向的石墨微晶，使石墨泡沫炭具有较高的导热能力。
5.通过掺杂钛的方法提高了石墨泡沫炭的力学及导热性能。钛组元最终以碳化钛的形式均匀分散于泡沫炭基体中，当掺钛量为20wt％时，材料的抗压强度最大。当掺钛量为11wt％时，石墨泡沫炭的导热率达到了最大，为53w/mk，比导热率为147.2w.cm3/g.m.k。