多孔材料的发展与应用探析

多孔材料是20 世纪发展起来的崭新材料体系，是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网状结构的材料，孔洞的边界或表面由支柱或平板构成，多孔材料的分类如图1.12 所示。多孔材料主要是其无机物前体在模板剂的作用下，借助有机超分子的界面作用，形成具有一定结构和形貌的无机材料，有时根据需要加入催化剂或助剂，然后除去溶剂，经煅烧或化学处理除去模板得到。多孔材料包括多孔金属材料（如金属纤维毡、泡沫金属和烧结金属等）和多孔非金属材料（如泡沫塑料、海绵、多孔玻璃等）。

图1.12　多孔材料的分类

作为一种新型的功能材料，多孔泡沫金属（图1.13）具有渗透性好、孔隙和孔径可控、形状稳定、耐高温、能再生、可加工等特殊性能，在以下领域具有广泛的应用前景。

图1.13　典型的多孔泡沫金属(www.xing528.com)

①电极材料。高孔隙率的多孔泡沫金属，如多孔泡沫金属镍等，在用作电池的电极材料时表现出了较好的性能，使电池的比功率、比容量有了较大的提高，同时可以满足快速充电的要求。

②催化剂载体。由于多孔泡沫金属的比表面积大，在化工领域可以用作催化剂的载体。

③机械缓冲材料。多孔泡沫金属特有的多孔结构，使它在振动或碰撞时能够吸收能量，因而可用作机械缓冲材料。

④消音材料。多孔泡沫金属特有的孔隙，可以使声音在通过时发生散射、干涉等现象，部分声能被吸收，从而降低噪声对人体造成的损害。

⑤过滤材料。把多孔泡沫金属加工成一定的形状，可以用作过滤介质，从废水、溶液、石油等流体中过滤取出悬浮物或固体杂质。