第五章 納米結構材料

1、第五章第五章 三維納米結構材料三維納米結構材料三維納米結構材料，又稱納米固體材料，它是由顆粒或晶粒尺寸為0.1-100nm的粒子凝聚而成的三維塊體三維塊體。納米結構材料的制備納米結構材料的制備納米結構材料的結構特點、納米結構材料的結構特點、性能及應用性能及應用5.1 納米結構材料的結構特點、性能及應用納米結構材料的結構特點、性能及應用5.1.1 納米材料的結構特點晶界組元：納米材料中晶界占有很大的體積分數(shù)，因而，對納米材料來說，晶界不僅僅是一種缺陷，更重要的是構成納米材料的一個組元，即晶界組元，是評定納米材料的一個重要參數(shù)。5.1.1.1納米材料的晶界組元納米材料中晶界的體積分數(shù)晶界的體積分數(shù)

2、界可用下式來估計：式中，為晶界的厚度，d為晶粒的直徑。納米材料的晶界結構模型晶界結構模型類氣態(tài)模型：既沒有長程有序，也沒有短程有序，是一種類氣態(tài)的無序程度很高的結構。被拋棄有序模型：晶界原子排列是有序的，與粗晶材料的晶界原子排列無本質上的區(qū)別結構特征分布模型：納米材料的晶界不是單一的、同樣的結構，在龐大的晶界中，其結構存在一個分布，處于無序到有序的中間狀態(tài)。受制備方法因素影響很大d3界成分相同的納米材料如具有不同的晶界結構，則具有不同的晶界能，從而導致材料的性能產生較大的差異。同粗晶材料的晶界結構相比，納米材料的晶界結構具有以下特點：1.晶界具有大量未被原子占據(jù)的位置或空間2.低的配位數(shù)和密度

3、3.大的原子均方間距4.存在三叉晶界三叉晶界三叉晶界是三個或三個以上相鄰晶粒之間的交叉區(qū)域，又稱三叉線，旋錯。由于是三個以上的晶粒相遇形成，其在能量上是不穩(wěn)的，在自然界很少見，是納米晶材料的特殊形式，由于三叉晶界處的原子擴散更快，運動性更好，因此對納米材料的性能影響很大。5.1.1.2 納米材料的晶粒組元納米晶粒的熱穩(wěn)定性納米晶粒的熱穩(wěn)定性納米材料在熱力學上是不穩(wěn)定的，其不穩(wěn)定性隨著晶粒尺寸的減小而增加，而其不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在納米晶粒容易長大。晶粒長大的驅動力來源于儲存于晶界和晶粒內部的內能。晶粒的長大包括原子穿過晶界和沿晶界輸送，其激活能常常相當于晶界的擴散激活能。晶粒異常長大的原因：1 坯

4、體密度分布不均勻，大的晶粒成為晶粒異常長大的晶核。2 雜質偏析不均勻，在低雜質偏析區(qū)形成晶粒的異常長大。防止納米晶粒長大的策略有兩種：1 降低晶粒長大的驅動力，即降低晶界的自由能或降低晶界的遷移速率。2 獲得真正亞穩(wěn)的組織。異質原子如雜質原子在晶界的偏析能有效地改變晶界的原子結構，降低晶界的自由能，從而使晶粒穩(wěn)定。同時，雜質原子或原子團還能釘扎晶界或在晶界處起到“拖拽”作用，以阻止晶粒長大。納米晶粒的缺陷納米晶粒的缺陷點缺陷 線缺陷 面缺陷在納米材料的歷史上，曾有過在納米晶粒內有無位錯的爭議。一種觀點認為在納米材料中很可能不存在位錯源，即使存在位錯源，也因為其在納米晶粒內的尺寸太小，需要大于常

5、規(guī)材料幾個數(shù)量級的臨界切應力才能使位錯源開動。這樣大的切應力一般很難達到，因此在納米晶內位錯源不能開動，位錯不能增殖而無位錯?，F(xiàn)在較流行的觀點認為納米晶粒內的位錯具有尺寸效應，當晶粒小于某一臨界尺寸時，位錯不穩(wěn)定，趨向于離開晶粒；當粒徑大于該臨界尺寸時，位錯便穩(wěn)定地存在于晶粒內。納米BN晶粒內的刃位錯納米晶粒的固溶度納米晶粒的固溶度納米晶粒對異質原子具有很大的固溶度。一些在固態(tài)甚至在液態(tài)下完全不互溶的元素的原子在納米晶條件下具有很高的互溶性，如在粗晶情況下互不相溶的Fe-Ag、Fe-Cu系在納米狀態(tài)下可以形成固溶體，因此利用納米材料具有高固溶度的特性，可以制備出根據(jù)傳統(tǒng)平衡相圖不可能制備出的具

6、有高固溶度的新合金，這無論在學術上還是在應用上都具有很大的意義。5.1.1.3 納米結構復合材料的結構特點a 晶內型 b 晶間型c 晶內晶間混合型 d 納米-納米型ZTA SEM5.1.2 納米結構材料的性能與應用5.1.2.1 納米固體材料力學性能與應用強度和硬度（強度和硬度（Hall-Petch公式）公式）式中0為移動單個位錯所需的克服點陣摩擦的力，對于各種粗晶材料，上述公式均適用，且K值為正數(shù)。對于納米固體材料，有五種情況：正Hall-Petch關系（K0） 反Hall-Petch關系（K0）正-反混合Hall-Petch關系 K變化偏離Hall-Petch關系 其原因主要是晶界晶界的影

7、響。210Kd210KdHH超塑性超塑性納米氮化硅陶瓷的超塑性行為實驗照片超塑性是指在一定應力下伸長率100%的塑性變形晶界的流變性是超塑性出現(xiàn)的重要條件，它可由下式表示：其中 為應變速率，是附加應力，d為粒徑，n和p分別為應力和應變指數(shù)，對超塑性陶瓷，其典型數(shù)字范圍為1-3；A是與晶界擴散密切相關的參數(shù)。當晶界擴散速率大于形變速率時，界面表現(xiàn)為塑性，反之，界面表現(xiàn)為脆性，因而晶界中原子的高擴散性是有利于陶瓷材料的超塑性的。在拉伸過程中，超塑性的產生是晶界不發(fā)生遷移，不發(fā)生晶粒長大，僅僅是晶界內部原子的擴散運動，從宏觀產生晶界的流變。最近研究表明，陶瓷材料出現(xiàn)超塑性顆粒的臨界尺寸范圍約200-

8、500nm.pndA5.1.2.2 納米固體材料光學性能與應用材料的光學性能與其內部的微觀結構，特別是電子態(tài)、缺陷態(tài)和能級態(tài)結構有關。納米材料在結構上與常規(guī)材料有很大差別，突出表現(xiàn)在小尺寸晶粒和龐大體積分數(shù)的晶界，晶界原子排列和鍵的組態(tài)的無規(guī)則性較大，使納米材料的光學性能出現(xiàn)一些與常規(guī)材料不同的新現(xiàn)象。紅外吸收紅外吸收對納米結構材料紅外吸收的研究表明，其紅外吸收譜中出現(xiàn)藍移和寬化。解釋如下：小尺寸效應和量子尺寸效應導致藍移納米晶粒組元尺寸很小，表面張力較大，內部發(fā)生畸變，使平均鍵長變短，導致鍵振動頻率生高引起藍移。量子尺寸效應導致能級間距加寬，使吸收帶在納米態(tài)下出現(xiàn)在更高波數(shù)范圍。尺寸分布效應

9、和界面效應導致寬化晶粒尺寸并不完全一致，表面張力有差別，晶格畸變程度不同，因此引起鍵長有一個分布，使紅外吸收帶寬化。晶界原子配位不足，失配鍵較多，晶界內的鍵長與晶粒的鍵長不同，并也有一個分布，也對紅外吸收帶的寬化有作用。應用：軍服（人體釋放的紅外線大致在4-16微米的中紅外波段） 隱身材料 保暖衣光致發(fā)光光致發(fā)光所謂的光致發(fā)光，是指在一定波長光照射下被激發(fā)到高能級激發(fā)態(tài)的電子重新躍入低能級被空穴捕獲而發(fā)光的微觀過程。僅在激發(fā)過程中才發(fā)射的光叫熒光，而在激發(fā)停止后還繼續(xù)發(fā)射一定時間的光叫磷光。聲子聲子光光子子納米材料的發(fā)光譜與常規(guī)材料有很大差別，其機理：1.電子躍遷選擇定則問題常規(guī)粗晶材料的電子

10、躍遷受選擇定則的限制，即遵守垂直躍遷，禁止非垂直躍遷。而納米材料中由于大量晶界的存在，選擇定則不適用，在激發(fā)下納米態(tài)所產生的發(fā)光帶中，有些是常規(guī)材料中受選擇定則的限制而不能出現(xiàn)的發(fā)光現(xiàn)象。2.量子限域效應量子限域效應使能隙中靠近導帶底形成一些激子（束縛的電子-空穴對）能級，產生激子發(fā)光帶，其強度隨晶粒尺寸的減小而增加。3.缺陷能級作用晶界中大量不同類型的懸鍵和不飽和鍵，在能隙中形成一些附加能級（缺陷能級），引起一些新的發(fā)光帶。4. 雜質能級的影響研究發(fā)現(xiàn)，某些過渡族元素在無序時會引起發(fā)光。納米晶體材料中存在龐大體積分數(shù)的有序程度較低的晶界，可能為過渡族雜質偏聚提供有利位置，導致能隙中形成雜質能

11、級，產生雜質發(fā)光現(xiàn)象。5.2 納米陶瓷的成型與燒結納米陶瓷的成型與燒結納米陶瓷的定義：納米陶瓷是指晶粒尺寸，晶界寬度，第二相分布，氣孔尺寸，缺陷尺寸均處在100nm及其以下的一種陶瓷材料，是納米材料的一個分支，是屬于三維的納米塊體材料。納米陶瓷的特性：由于晶粒尺寸很少，晶界數(shù)量的大幅度增加，可使材料的強度，韌性和超塑性大大提高，對材料的電學、熱學、磁學、光學性質產生重要影響，為材料的利用開拓了一個嶄新的領域。納米陶瓷有望從根本上解決陶瓷脆性大、加工困難、燒結溫度高等弊端。納米陶瓷的制備從基本的工藝上看，同普通陶瓷的制備相類似，即將合成的納米粉體成型，然后燒結。5.2.1 納米陶瓷的成型成型成型

12、就是將粉體轉變成具有一定形狀、體積和強度的坯體成型追尋的目標成型追尋的目標：在形狀和大小達到要求的前提下，素坯密度大，素坯密度分布均勻是理想坯體的重要指標。納米陶瓷素坯成型的困難之處納米陶瓷素坯成型的困難之處：由于納米粉末尺寸小，比表面積巨大，易團聚等特點，利用傳統(tǒng)的成型方法易出現(xiàn)坯體密度低、分布不均、易開裂等現(xiàn)象1 超高壓成型方法超高壓成型方法所謂超高壓成型超高壓成型是指利用超高壓（成型壓力大于1GPa）獲得高密度素坯的方法。目前典型的冷等靜壓設備所能達到的最高成型壓力為550MPa。電磁脈沖和機械干壓兩種超高壓成型所獲Al2O3素坯密度與壓力的關系1050C1000C超高壓成型所獲素坯最顯

13、著的特點：素坯的燒結溫度顯著下降，從而有利于獲得納米陶瓷。超高壓成型素坯與低壓成型素坯相對密度隨燒結溫度的變化超高壓成型素坯在不同溫度下等溫燒結原因：1 對于相同的粉體，高密度素坯中顆粒間的接觸點增多，導致在相同的燒結條件下物質遷移的通道增多，從而使致密化速率大大提高；2 外壓越大，素坯中的氣孔越小，由于促進材料致密化的擴散驅動力與氣孔曲率成反比，因此擴散驅動力增加，提高了致密化速率。2 橡膠等靜壓成型方法（橡膠等靜壓成型方法（Rubber isostatic pressing, RIP)RIP成型原理圖RIP成型設備一般由五個部分組成：裝填部分；校準部分；加壓部分；出坯部分；清潔部分RIP成

14、型的關鍵在于將粉體均勻的裝入橡膠模具中，通常采用空氣振動技術來實現(xiàn)RIP成型的優(yōu)點：誤差小，速度快，坯體密度大且均勻，模具價格低廉，同一般干法成型不同，可很方便的壓制不同大小和形狀的素坯，在納米陶瓷的生產上具有很高的實用價值。3 原位成型方法原位成型方法原位成型的特點： 在真空中完成對素坯的壓制，可以確保納米顆粒表面及燒結后陶瓷晶界的清潔，但該法僅用于氣相法制備粉體的成型4 熱壓注（鑄）成型方法熱壓注（鑄）成型方法所謂熱壓注成型是在壓力作用下把熔化的含蠟料漿（簡稱蠟漿）注滿金屬模具中，冷卻后脫模得到素坯的一種濕法成型方法。選用石蠟作粘結劑的理由：1 熔點低，成型可在7080C進行，容易操作；2

15、 石蠟熔化后，粘度小，易填滿模腔，有潤滑性，不磨損模具，冷卻后坯體有一定強度；3 石蠟冷卻后有7-8%的收縮，容易脫模；4 一般不與粉料反應；5 來源豐富，價格低廉。料漿配制時須添加適量的表面活性物質，如常用的油酸、硬脂酸、蜂蠟等，原因在于陶瓷粉體表面是極性的，石蠟是非極性的，熔化后的石蠟不易潤濕粉體，從而容易發(fā)生沉淀，而加入的表面活性劑是雙親性物質，通過其橋梁作用則可使粉體與石蠟間接地吸附在一起。熱壓注成型的特點：用該法生產的陶瓷制品尺寸精確，光潔度高，可制取各種異形件，對成型設備要求簡單。5 凝膠注模（澆注）成型方法凝膠注模（澆注）成型方法凝膠注模成型是通過將含有有機單體的粉體料漿注入模型

16、，通過有機單體發(fā)生聚合反應形成凝膠，來實現(xiàn)料漿固化成型的一種濕法成型方法，其成型過程包括漿料制備、脫氣、注模、凝膠化、脫模等。評價漿料性能優(yōu)劣的指標評價漿料性能優(yōu)劣的指標有：高固相含量（決定成型后素坯的密度）；良好的穩(wěn)定性（決定成型后素坯密度的均勻程度；良好的流變性，粘度低，易于除氣（既保證素坯密度高有能使缺陷減至最少）對凝膠注模成型而言，有機單體的添加（凝膠化前起到分散劑的作用）可有效降低漿料的粘度，能顯著改善高固相含量料漿的流變性。對凝膠注模成型而言，在獲得良好性能漿料的基礎上，另外一個則是確定漿料合適的固化條件，為此在漿料中添加有機單體的同時還要添加引發(fā)劑（引發(fā)有機單體發(fā)生聚合反應的物質

17、）和交聯(lián)劑（影響素坯強度），因而需要對三者用量進行優(yōu)化。凝膠注模成型技術是美國橡樹嶺國家實驗室在90年代初發(fā)明的一種新型陶瓷素坯成型方法，通過十多年的發(fā)展，顯現(xiàn)良好的應用前景。同熱壓注成型方法相比，其優(yōu)勢：1 熱壓注成型所用粘結劑量高達20%，凝膠注模成型僅為34%，后者具有更高的成型密度和強度(20-40MPa)；2 熱壓注成型后粘結劑的脫燒時間有時長達一周，且不徹底，產生缺陷，而凝膠注模成型脫燒時間短，徹底，不易產生缺陷。凝膠注模成型和干壓成型后的素坯斷口形貌比較凝膠注模成型工藝存在問題凝膠注模成型工藝存在問題:1.坯體表面產生裂紋原因：氧阻聚導致2.成型的陶瓷坯體在干燥或排膠后出現(xiàn)裂紋原

18、因：坯體中單體聚合物網(wǎng)絡形成的應力集中3.坯體或燒結后陶瓷內部產生缺陷原因：化學濃度梯度和溫度梯度導致的非均勻固化4.產品表面和內部可能存在氣泡原因：真空除氣不夠或注模過程排氣不暢導致裂紋與缺陷的消除方法裂紋與缺陷的消除方法1.加入水溶性聚合物，可克服坯體表面產生裂紋（聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚丙烯酰胺(PMA) 等2.加入緩釋劑、增塑劑調節(jié)高分子網(wǎng)絡強度，緩解應力集中，消除裂紋3.室溫下進行凝膠反應漿料固化，避免溫度梯度5.2.2 納米陶瓷的燒結燒結是陶瓷坯體在一定溫度、壓力條件下進行致密化致密化、晶界形成、晶粒長大晶粒長大的過程，是陶瓷制備過程中最重要的階段。特種陶瓷的燒結多以固相燒結為

19、主，燒結過程一般劃分為三個階段：燒結過程模式燒結過程模式普通陶瓷的燒結著重追求燒結體的致密程度，一般不必過分考慮晶粒的生長，而納米陶瓷的燒結則在實現(xiàn)坯體致密化的同時，要嚴格控制晶粒的長大程度，因此納米陶瓷的制備常需要對燒結制度精心設計或采用特殊的燒結技術。第一階段即燒結初期，表面擴散，顆粒粗化，表現(xiàn)為一次顆粒間一定程度晶界即頸的形成，燒結體有一定程度的致密化，但沒有晶粒生長。第二階段即燒結中期，由于晶界擴散作用，顆粒間晶界廣泛形成，相互連通的氣孔大量消失，被晶界取代，坯體的致密化主要發(fā)生在這個階段，晶粒長大不明顯。第三階段即燒結后期，晶界開始形成連續(xù)網(wǎng)絡，氣孔孤立，排除困難，坯體致密化速率減慢

20、，由于晶界遷移作用，晶粒長大迅速。1. 兩步燒結法制備納米陶瓷兩步燒結法制備納米陶瓷在控制晶粒生長的前提下實現(xiàn)坯體的致密化，是納米陶瓷燒結過程中最需要解決的問題，但許多陶瓷的致密化過程和晶粒生長過程常常發(fā)生在同一溫度區(qū)間而很難分開，特別在燒結后期，晶粒生長迅速，其結果往往是燒結體實現(xiàn)致密化后晶粒也長大了，得不到納米陶瓷。兩步燒結法的目的就是要避開燒結后期的晶粒生長過程，其基本做法是：首先，將燒結溫度升至一定高溫，使坯體的相對密度達到70%左右；然后，將燒結溫度降至較低溫度下保溫使燒結繼續(xù)進行而實現(xiàn)完全的致密化，這一階段晶粒沒有明顯生長。單步等速燒結Y2O3陶瓷的晶粒大小與密度變化曲線兩步燒結法

21、制取納米Y2O3陶瓷的晶粒大小與密度變化曲線從燒結理論上看，兩步燒結法是通過巧妙地控制溫度的變化，在抑制晶界遷移（導致晶粒長大）的同時，保持晶界擴散（排除氣孔，使坯體致密化）處于活躍狀態(tài)，來實現(xiàn)在晶粒不長大的前提下完成燒結目的。2. 加壓燒結法制備納米陶瓷加壓燒結法制備納米陶瓷加壓燒結是在加熱粉體坯體的同時施加一定的壓力，使樣品的致密化主要依靠外加壓力作用而完成。相比普通無壓燒結，其燒結溫度低，燒結時間短，由于在較低溫度下燒結，就抑制了晶粒的生長，容易得到較細晶粒的燒結體，另外由于在燒結過程中保持壓力作用，極大促進了晶界擴散，得到的燒結體致密度程度高。如將粒徑為40nm的ZrO2（3Y）粉體置

22、于氧化鋁模具中，加載23MPa的外壓后，以20C/min的速度升溫到1300 C，保溫1h后以10C/min的速度降至常溫，獲得致密的納米Y-TZP陶瓷，晶粒大小僅為90nm。對加壓燒結而言，陶瓷的致密化驅動力有兩種，即晶粒間的表面張力的作用和外壓力的作用。兩種燒結驅動力與晶粒大小的關系陶瓷致密度變化與外加壓力的關系由上圖可以看出，當燒結溫度和時間確定時（晶粒尺寸不過分長大的必要條件），外壓必須大于某一值時，樣品的密度才能得到進一步提高，即壓力存在一臨界值（閾值），其值為： Pa= K/g表明臨界壓力與晶粒大小有關，晶粒越小，表面能越大，臨界壓力越大，因此要得到高致密度的納米陶瓷，需要更高的壓

23、力。采用普通單向熱壓燒結技術（壓力僅能達到幾十個兆帕）很難得到預期的納米陶瓷，常采用熱等靜壓（加熱過程中通過氣體向坯體施加各向均衡的壓力，壓力值可達幾百兆帕）和超高壓燒結技術（壓力可達幾千兆帕）制備納米陶瓷。納米Al2O3-ZrO2復相陶瓷納米Al2O3陶瓷熱等靜壓燒結，燒結溫度1000 C，氬氣壓力200MPa，燒結時間1h超高壓燒結，燒結溫度600 C，壓力4GPa，燒結時間0.5h3. 快速燒結技術制備納米陶瓷快速燒結技術制備納米陶瓷原理：在溫度較低的燒結初期，顆粒的表面擴散起主導作用，表面擴散對坯體致密化作用不明顯，但卻能引起顆粒粗化，對制備納米陶瓷不利，采用快速燒結技術，通過極高的升

24、溫速率和很短的保溫時間，在燒結過程中快速跳過表面擴散階段，直接進入晶界擴散階段，以促進燒結，減少晶粒的生長。快速燒結方法：放電等離子燒結（Spark plasma sintering, SPS)、微波燒結、爆炸燒結放電等離子燒結放電等離子燒結放電等離子燒結設備放電等離子燒結系統(tǒng)的結構1 石墨模具 2 石墨塊 3 壓頭 4 沖頭5 樣品 6 真空室 7 光學溫度計SPS最早出現(xiàn)在20世紀60年代的日本，目前國內僅有幾臺晶界蒸發(fā)SPS特點：在壓實顆粒樣品上施加了有特殊電源產生的直流脈沖電壓，高能脈沖集中在顆粒結合處，引起空隙放電產生等離子體，在顆粒表面瞬時產生高達幾千度至一萬度的局部高溫，迅速克服

25、顆粒表面的能壘，使蒸發(fā)-凝聚、晶界擴散、體擴散等傳質過程可同時得以加強，從而加速了燒結致密化的過程，因而可以用比較低的溫度和比較短的時間得到高質量的燒結體SPS除主要通過瞬時產生的放電等離子使燒結體內部每個顆粒均勻地自身發(fā)熱和使顆粒表面活化實現(xiàn)燒結外，還具有加壓燒結的特點，因而具有非常高的熱效率，可在相當短的時間內使燒結體達到致密。微波燒結微波燒結微波是頻率大約在300MHz-300GHz，即波長在1mm-1000mm的一類電磁波。微波燒結是利用在微波電磁聲場中材料的介質損耗使陶瓷整體加熱至燒結溫度而實現(xiàn)致密化的快速燒結技術陶瓷介質材料于微波場中的加熱難易與材料對微波的吸收能力有關，其計算公式

26、為： P=2f0 r tg E2當微波頻率f一定時，試樣對微波的吸收依賴介質自身的介電常數(shù)r ，介質損耗角正切tg ，材料內部的電場強度E微波燒結的特點：1 由于內外整體加熱，所獲溫度場均勻，熱應力小，可改進燒結體的顯微結構和宏觀性能；2 有極高升溫速度，可實現(xiàn)快速燒結，有效抑制晶粒長大；3 省時節(jié)能應用：5.3 納米介孔材料納米介孔材料發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)：1992年美國Mobile公司的科學家首次運用表面活性劑作模板合成出介孔二氧化硅。定義定義：按國際純粹與應用化學協(xié)會（IUPAC）的定義，孔徑為2-50納米的多孔材料稱為介孔（中孔）材料分類分類：按化學組成分為硅基和非硅基，硅基研究活躍，非硅基主要包

27、括過渡金屬氧化物、磷酸鹽和硫化物等，由于它們一般存在變價，有可能為介孔材料開辟新的研究領域，但其熱穩(wěn)定性較差，經煅燒，孔結構易坍塌，合成機制還欠完善。按介孔是否有序，分為無序介孔材料和有序介孔材料介孔材料結構特點介孔材料結構特點：長程結構有序；孔徑分布窄并可在1.5-10納米之間系統(tǒng)可調；比表面積大，可高達1000 m2/g；孔隙率高，孔容大；表面富含不飽和基團等。有序介孔材料具有蜂窩狀的孔道，其孔道是有序排列的，可以讓一些有機大分子或生物高分子通過，可以篩選沸石分子篩不能篩的大分子；此外，介孔材料由于量子尺寸效應和界面耦合效應的影響而具有奇異的物理與化學等優(yōu)良性能，使其在分離提純、生物材料、催化、新型組裝材料等方面有巨大的應用潛力。介孔材料的合成介孔材料的合成軟模板法軟模板法：以表面活性劑或兩親高分子為模板劑，在溶液中利用有機相和無機相之間的界面組裝作用力，通過納米