多孔材料，多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。典型的孔結(jié)構(gòu)有： 一種是由大量多邊形孔在平面上聚集形成的二維結(jié)構(gòu)；由于其形狀類似于蜂房的六邊形結(jié)構(gòu)而被稱為“蜂窩”材料； 更為普遍的是由大量多面體形狀的孔洞在空間聚集形成的三維結(jié)構(gòu)， 通常稱之為“泡沫”材料。如果構(gòu)成孔洞的固體只存在于孔洞的邊界（即孔洞之間是相通的），則稱為開孔；如果孔洞表面也是實心的，即每個孔洞與周圍孔洞完全隔開， 則稱為閉孔； 而有些孔洞則是半開孔半閉孔的。

????介紹

????含一定數(shù)量孔洞的固體叫多孔材料，是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。典型的孔結(jié)構(gòu)有一種是由大量多邊形孔在平面上聚集形成的二維結(jié)構(gòu)，由于其形狀類似于蜂房的六邊形結(jié)構(gòu)而被稱為“蜂窩”材料更為普遍的是由大量多面體形狀的孔洞在空間聚集形成的三維結(jié)構(gòu)，通常稱之為“泡沫”材料。有的文獻(xiàn)把孔隙率充分的叫多孔材料，大于的叫泡沫材料。而從大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)來看，稱為泡沫材料的孔隙率并未大于，如熟知的泡沫鋁，其孔隙率往往低于，有的文獻(xiàn)把孔隙率從一的叫泡沫材料，還有的文獻(xiàn)則認(rèn)為，由于該材料最初采用發(fā)泡法制備，曾稱之為發(fā)泡材料，以后發(fā)展了滲流等制備法，稱之為通氣性材料，更合適的名稱應(yīng)為多孔 泡沫材料，簡稱多孔材料或泡沫材料。總之，沒有一個統(tǒng)一、嚴(yán)格、公認(rèn)的定義。多數(shù)學(xué)者將多孔材料和泡沫材料視為等同概念。 多孔材料在自然界中普遍存在如木材、軟木、海綿和珊瑚等(“cellulose”這個詞就來源于意為“充滿小孔的”拉丁小詞“cellula”）。

????千百年來，這些天然的多孔材料被人們廣泛利用。在多年前的古埃及金字塔中就已經(jīng)使用了木制建材在羅馬時代軟木就被用作酒瓶的瓶塞。近代人們開始自己制造多孔材料，其中最簡單的是由大量相似的棱形孔洞組成的蜂窩狀材料，可用作輕質(zhì)構(gòu)件。更常見的是高分子泡沫材料，其用途廣泛，可用于小到隨處可見的咖啡杯，大到飛機坐艙的減震墊。現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得金屬、陶瓷、玻璃等材料也能像聚合物那樣發(fā)泡。這些新型泡沫材料正逐漸地被用作絕緣、緩沖、吸收沖擊能量的材料，從而發(fā)揮了其由多孔結(jié)構(gòu)決定的獨特的綜合性能。

????分類

????面按孔徑尺寸分類的方法源國際純化學(xué)及應(yīng)用化學(xué)組織，為推動多孔材料的研究，推薦了上述專門術(shù)語。按照孔徑大小的不同，多孔材料又可以分為微孔（孔徑小于2 nm ）材料、介孔（孔徑 2-50 nm ）材料和大孔（孔徑大于50 nm ）材料。

????特性

????相對連續(xù)介質(zhì)材料而言, 多孔材料一般具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優(yōu)點。具體來說, 多孔材料一般有如下六種特性:

????機械性能：應(yīng)用多孔材料能提高強度和剛度等機械性能, 同時降低密度, 這樣應(yīng)用在航天、航空業(yè)就有一定的優(yōu)勢, 據(jù)測算, 如果將飛機改用多孔材料, 在同等性能條件下, 飛機重量減小到原來的一半。應(yīng)用多孔材料另一機械性能的改變是沖擊韌性的提高, 應(yīng)用于汽車工業(yè)能有效降低交通事故對乘客的創(chuàng)造傷害。

????傳播性能：波傳播至兩種介質(zhì)的界面上時, 會發(fā)生反射和折射。由于多孔的存在, 增多了反射和折射的可能, 同時衍射的可能也增多了。所以多孔材料能起到阻波的作用。利用這種性質(zhì), 多孔材料可以用作隔音材料、減振材料和抗爆炸沖擊的材料。

????光電性能：多孔材料具有獨特的光學(xué)性能, 微孔的多孔硅材料在激光的照射下可以發(fā)出可見光, 將成為制造新型光電子元件的理想材料。多孔材料的特殊光電性能還可以制出燃料電池的多孔電極, 這種電池被認(rèn)為是下一代汽車最有前途的能源裝置。

????滲透性：由于人們已經(jīng)能制造出規(guī)則孔型而且排列規(guī)律的多孔材料,并且, 孔的尺寸和方向已經(jīng)可以控制。利用這種性能可以制成分子篩, 比如高效氣體分離膜、可重復(fù)使用的特殊過濾裝置等。

????吸附性：由于每種氣體或液體分子的直徑不同, 其運動的自由程度不同, 所以不同孔徑的多孔材料對不同氣體或液體的吸附能力就不同。可以利用這種性質(zhì)制作出用于空氣或水凈化的高效氣體或液體分離膜, 這種分離膜甚至還可重復(fù)使用。

????化學(xué)性能：多孔材料由于密度的變小, 一般材料的活性都將增加。基于具有分子識別功能的多孔材料而產(chǎn)生的人造酶, 能大大提高催化反應(yīng)速度。

????前景

????在眾多的多孔材料中, 制備角度, 無序孔多孔材料的制備較易, 成本較低, 易于大量推廣和使用。例如泡沫金屬。常見的方法有五種:(1)粉末冶金法， 它又可分為松散燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)兩種;(2)滲流法;(3)噴射沉積法;(4)熔體發(fā)泡法;(5)共晶定向凝固法。 可控孔多孔材料擁有許多無序孔多孔材料所不具備的特性, 隨著新技術(shù)的發(fā)展, 可控孔多孔材料的制備方法將越來越成熟, 這類方法必將成為今后多孔材料科學(xué)的發(fā)展趨勢。