多孔材料的应用研究与发展前景.pdfVIP

，， EquipmenEquipmentt ManufacturingManufacturing TechnologyTechnology No.2No.2 多孔材料的应用研究与发展前景 黄彩敏 (百色学院，广西 百色 533000) 摘 要：针对 多孔材料的性能特征、制备方法及应 用领域 ，分析得到 多孔材料在 未来研究中将 面临的主要 问题，并对 多 孔材料的应用研究及发展趋势做 出了科 学预测及前景展望。 关键词：多孔材料 ；性能；制备 ；应用；前景 中图分类号：TB393 文献标识码：B 多孔材料是一种新兴材料体系，其最显著的特 1.5 光电性能 点，是具有规则排列、大小可调的孔道结构，其独有 多孔硅材在激光照射下可发出可见光，根据这 的机械、吸附、渗透、光电及生物活性等特性，在结构 一特性，被认为是新型光电子元件的理想材料。同 及光电材料、吸附及分离介质、生物医学等领域具有 时，多孔材料也被认为是未来混合动力汽车新型燃 广阔应用前景，自问世以来，备受国际诸多学科领域 料电池中电极材料的首选。 学者重视，迅速成为跨学科研究的焦点和热点。 1.6 生物性能 由于多孔材料具备相对密度小、比强度大、比表 1 多孔材料的特性 面积高等结构特点，使其生物活性及生物相容性得 到显著提高，性能稳定的仿生多孔材料是未来最理 1.1机械性能 想的生物药剂载体及骨骼替代材料。 多孔材料制备的零件，能在降低密度的同时，提 高强度和刚度等机械性能。据测算，使用多孔材料制 2 制备方法与技术 造的飞机，在同等机械性能条件下，净质量将减轻一 随着多孔材料应用的推广， 半。另外，多孔材料具有较高的冲击韧性，应用于汽 涉及领域的增多，使 车工业，将有效降低交通事故给乘客带来的伤害。 用性能的开发，性能要求不断提高，制备技术也在不 1.2 吸附性能 断的更新发展。 不同气体或液体的分子直径及热运动自由度各 2.1 粉末冶金法 不相同，因此，可利用同类多孔材料对不同气体或液 粉末冶金技术主要用于制备金属基陶瓷复合材 体吸附能力的差异特性，制备出用于净化气体或液 料及不锈钢、镍合金等金属材料，是制备多孔材料的 体且可重复使用的高效多孔吸附净化材料。 主要方法之一，具有强度高、孔隙分布窄、孔径大小 1.3 渗透性能 可控等优点。 在材料制备过程中，通过控制孔道尺寸、方向、 2.2 熔体发泡法 孔型及排列规律等结构特征，结合多孔材料耐热性 熔体发泡法是制备多孔金属材料的重要方法， 好，结构稳定性高等固有特性，可制备出多孔分子 具有工艺简单、成本低廉、空隙率高等优点，但因工 筛、高温气体分离膜等过滤装置。 艺不稳定、孔道结构难于控制等缺点，使得该技术的 1.4 波的传播 发展及应用受到限制。 多孔材料中的孔隙，可增加机械波在传播过程 2.3 脱合金法 中发生反射、折射及衍射的可能性。因此，通过制备 脱合金法是通过化学腐蚀或电化学腐蚀技术， 过程中孔道结构的合理设计，可达到较好的阻波效 脱去二元或多元合金中的某一种合金元素，获得纳 果，应用于隔音、减振及抗爆炸冲击等领域。