碳质中间相首先由Brooks和Taylor在前人工作的基础上研究煤的焦化时所发现。

中间相是从液晶学中借用的术语，表示物质介于液体和晶体之间的中介状态。

所谓碳质中间相是指沥青类有机物向固体半焦过渡时的中间液晶状态。

对炭质中间相的形成理论的研究大致经历了三个阶段，形成了具有代表性的三种理论:传统理论、"微域构筑"理论"、"球形单位构筑"理论

⑴ 传统理论

沥青加热到>350℃时，经热解、脱氢、环化、缩聚和芳构化等反应，形成分子量大、热力学稳定的多核芳烃化合物的低聚物，并相互堆积、成为两维有序的聚集体。

随反应程度的提高，低聚物的分子量和深度增大。由于缩聚分子呈平面状，分子厚度几乎不变。随分子量增加，分子长径比不断增加，当长径比超过一临界值时，发生相转变，成为有序的片状液晶体。

随片状液晶体浓度增加，为使平行排列的平面分子所形成的新相稳定，要求体系表面自由能最小，因而转化为表面体积最小的圆球形。

传统理论把中间相球体长大的原因归结为:

①吸收母液分子，却没有给出吸收的条件过程;

②球体间的相互融并，融并的前提是球体片层间的相互插入，但这种片层间插入所需的能量不仅要高而且球体相遇插入的实现几率较小。

⑵ "微域构筑"理论

由日本学者Mochida等人提出，认为炭质中间相的形成过程是先形成具有规则形状的片状分子堆积单元，然后由片状分子堆积单元构成球形的微域，再由微域规程成中间相球体的过程。

"微域构筑"理论避开了球体片层之间相互插入而长大的不合理解释，但引入了实际上并不存在的片状分子堆积单元(即，规则微晶)，使得该理认也有待改进。

⑶ "球形单位构筑"理论

天大化工学院李同起、王成扬等人在研究非均相成核中间相形成的基础上，提出了含有一定喹啉不溶物的煤焦油沥青中中间相形成的"球形单位构筑"理论，该理论认为:中间相形成和发展过程是三级结构的连续构筑，先由小芳香分子缩聚形成大平面片层分子(一级结构)，再由大平面片层分子层积形成球形的中间相构筑单元(二级结构)，然后由这些构筑单元直接堆积形成中间相球体(三级结构)。

之后，又把该理论进一步引申，扩展成为"粒状单元构筑"理论，使构成中间相的基本单元不再局限为球形体，也可以是其它形状的颗粒，从而把该理论能更好地适用于具有不同分子构型的其它原料。

该理论能够比较合理地解释不同原料所制备的中间相炭微球形貌、中间相炭微球成核、发育长大和解体的过程特征、原料沥青中喹啉不溶物对中间相形成和发展的作用及中间相炭微球表现颗粒或粒状的突起，并能预测不同尺寸物理添加剂对中间相形成和发展的作用。