多孔材料的應(yīng)用研究與發(fā)展前景

多孔材料的應(yīng)用研究與發(fā)展前景

文編：1672-545X（2014）02-0230-03EquipmentManufacturing文編：1672-545X（2014）02-0230-03多孔材料應(yīng)用研究發(fā)展前景黃彩敏(百色學(xué)院，廣西百色

533000摘要：對多孔材料的性能特征、備方法及應(yīng)用域，分析得到多孔材料在未來研究中將面的主要問題，對多孔材料的應(yīng)用研究及發(fā)展趨勢出了科學(xué)預(yù)測及前景展望關(guān)鍵詞：孔材料；性能；備；用；前景中圖分類號：TB393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B多材料一種新材料系，其顯著特點(diǎn)是具規(guī)則排、小可的孔結(jié)構(gòu)，獨(dú)有機(jī)、附、透、電及物活等特性在結(jié)及光電料附及離介、物醫(yī)等領(lǐng)域有廣應(yīng)用景，問世以，備國際諸學(xué)科域?qū)W重視迅速為跨學(xué)研究焦點(diǎn)和點(diǎn)。1多孔材料的特性1多孔材料的特性1.1性能多孔材料制備的零件，能在降低密度的同時，提高度和度等機(jī)性能。據(jù)算，用多材料造的機(jī)，同等機(jī)性能件下，質(zhì)量減輕半另，多材料具較高沖擊韌，應(yīng)于汽工業(yè)將有降低交事故乘客帶的傷1.2吸附性能不同氣體或液體的分子直徑及熱運(yùn)動自由度各不相同，因此，可利用同類多孔材料對不同氣體或液體吸附能力的差異特性，制備出用于凈化氣體或液體且可重復(fù)使用的高效多孔吸附凈化材料。1.3性能在材料制備過程中，通過控制孔道尺寸、方向

孔型及排列規(guī)律等結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合多孔材料耐熱性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高等固有特性，可制備出多孔分子篩、高溫氣體分離膜等過濾裝置1.4波多孔材料中的孔隙，可增加機(jī)械波在傳播過程中發(fā)生反射折射及衍射的可能性因此，通過制備過程中孔道結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，可達(dá)到較好的阻波效果，應(yīng)用于隔音減振及爆炸沖擊等領(lǐng)域

1.2性能多孔材料制備的零件，能在降低密度的同時，提高度和度等機(jī)性能。據(jù)算，用多材料造的機(jī)，同等機(jī)性能件下，質(zhì)量減輕半另，多材料具較高沖擊韌，應(yīng)于汽工業(yè)將有降低交事故乘客帶的傷1.2吸附性能不同氣體或液體的分子直徑及熱運(yùn)動自由度各不相同，因此，可利用同類多孔材料對不同氣體或液體吸附能力的差異特性，制備出用于凈化氣體或液體且可重復(fù)使用的高效多孔吸附凈化材料。1.4性能在材料制備過程中，通過控制孔道尺寸、方向孔型及排列規(guī)律等結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合多孔材料耐熱性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高等固有特性，可制備出多孔分子、高溫氣體分離膜等過濾裝置。1.4波的傳播多孔材料中的孔隙，可增加機(jī)械波在傳播過程中發(fā)生反射折射及衍射的可能性。過程中孔道結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，可達(dá)到較好的阻波效果，應(yīng)用于隔音、及抗爆炸沖擊等領(lǐng)域

1.5多孔硅材在激光照射下可發(fā)出可見光，根據(jù)這一特性，被認(rèn)為是新型光電子元件的理想材料。同時，多孔材料也被認(rèn)為是未來混合動力汽車新型燃料電池中電極材料的首選。1.6生物性能由于多孔材料具備相對密度小度大比表面積高等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其生物活性及生物相容性得到顯著提高，性能穩(wěn)定的仿生多孔材料是未來最理想的生物藥劑載體及骨骼替代材料。2制備方法與技術(shù)隨著多孔材料應(yīng)用的推廣，涉及領(lǐng)域的增多，使用性能的開發(fā)，性能要求不斷提高，制備技術(shù)也在不斷的更新發(fā)展。2.1粉末冶金法粉末冶金技術(shù)主要用于制備金屬基陶瓷復(fù)合材料及不銹、鎳合金等金屬材料，是制備多孔材料的主要方法之一，具有強(qiáng)度、孔隙分布、孔徑大小可控等優(yōu)點(diǎn)。2.2法熔體發(fā)泡法是制備多孔金屬材料的重要方法，具有工藝簡單、低廉高等優(yōu)點(diǎn)，但因工藝不穩(wěn)定、孔結(jié)構(gòu)難于控制等缺點(diǎn)，使得該技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用受到限制。

2.3金法脫合金法是通過化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕技術(shù)，

脫去二元或多元合金中的某一種合金元素，獲得納米尺度三維連通孔結(jié)構(gòu)金屬材料的技術(shù)。收稿日期：女)藝230

多孔結(jié)構(gòu)陶瓷多孔結(jié)構(gòu)陶瓷材料的重3各領(lǐng)域研究進(jìn)展的問題22.4溶體—凝膠法

《裝備制造技2014第2期管、光波導(dǎo)和激光器同時，這種多尺度溶體凝膠法是制備可控有序多孔膜材料，還可用于催化劑載體、染料敏化太要技術(shù)方法，該法工藝簡單池光陽極應(yīng)器所得孔徑分布范圍極窄，等分析、孔徑大小精確可控，但是制子交換、面同品形狀受到一定的限制。樣具有潛在應(yīng)用價值2.5斜入射沉積法3.5生究斜入射沉積法是噴射沉積研究表明，某特種陶瓷法中最常用的一種，酸鈣粉，具有誘導(dǎo)是以物理氣相沉積技術(shù)為基羥基磷灰石層沉積的能礎(chǔ)，用于制備與傳統(tǒng)材且在人體內(nèi)具有較好料結(jié)構(gòu)完全不同的各向異性生物活性，可促進(jìn)材料的納米級多孔薄膜材料的導(dǎo)和骨再生研究認(rèn)為，生物機(jī)體組織可有效方法。具有適當(dāng)孔徑氣孔率和空連通性的多孔生物活性材料上附著和生長這充分說明多孔材料是一種潛在的生物活性材料，在生物醫(yī)學(xué)上具有廣闊的應(yīng)用前景。3.1材料領(lǐng)域的研究超輕多孔材料是近年來出現(xiàn)的一新型多功能

4有待解決多孔材料。，保持材料高孔隙率的前提下，孔徑可減小到微米甚至納米近年來，人們對多孔材的級，且具有良好的可設(shè)性能及應(yīng)用領(lǐng)計性；在性能上，具有承載進(jìn)行了多方嘗試，已實(shí)現(xiàn)所需的高比強(qiáng)度和高比剛對徑及度的同，有良好的散熱道等結(jié)構(gòu)形貌的控制，其隔熱性究正向系統(tǒng)化方功能料向發(fā)展，但仍存在多急需研究中的熱點(diǎn)，代表著待解決的問題：多孔材料未來重要的發(fā)展方（1備技術(shù)研向之一，某些新工藝的工業(yè)化程度不高，生產(chǎn)3.2吸附劑領(lǐng)域的研究率較低；日本）某些多孔材料，特別是司通過在無水乙醇溶液微孔級多孔材料的制中，使三羧酸和乙酸銅在回工藝復(fù)雜，設(shè)備要求過流條件下進(jìn)行反應(yīng)，研制高究；出一種金屬絡(luò)合物型多孔材（3關(guān)理論模料，其吸附能力是活性研究滯后，仿真數(shù)字炭的兩倍，具有廣泛的市場前景模完善；（4）多孔材料制備過程中，3.3催化劑領(lǐng)域的研究孔觀TiO被廣泛用作光催化劑來處理廢水中的有害

結(jié)構(gòu)的可控與可調(diào)仍未完全實(shí)現(xiàn)；

2絡(luò)強(qiáng)度較差，且存在易團(tuán)2222物質(zhì)2絡(luò)強(qiáng)度較差，且存在易團(tuán)2222（5）多孔材料的損毀機(jī)理研究不足，以致在減緩聚、收弊端，損毀技術(shù)面停滯限制了其光催化性能的；應(yīng)用然而，有一種新型輕（6）大多已規(guī)?；a(chǎn)的多質(zhì)納米多孔材料—孔及抗氣凝高、面腐蝕等性能，難以滿足特定積大且強(qiáng)度較高。環(huán)者提，制備TiO-SiO合氣凝膠多孔材料，有望結(jié)合TiO的光催化活性、SiO的2熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的機(jī)械性能，以及多孔材料的高吸附性，具有廣闊的市場前景和使用價值另外，可膨脹層狀硅酸鹽，作為一種典型層狀多孔材料，因其離子尺寸較小，比表面積較大及良好的分子嵌入特性，成為一種理想的無機(jī)催化劑。3.4光電子領(lǐng)域的研究據(jù)研究報道，我國學(xué)者使用紅外輔助協(xié)同自組裝方法，成功制備一種多尺度有序多孔膜。高度有序多孔材料具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)光子帶隙其可被用于操控光的傳播，在光學(xué)器件方面有著巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景，如制造新型的發(fā)光二極

5結(jié)束語縱觀多孔材料的發(fā)展歷程，正朝著一個嶄新的時代飛速前行。業(yè)應(yīng)用方面，充分發(fā)揮多孔材料耐高溫及耐高壓特性，開發(fā)工業(yè)用耐火材料，將是其工業(yè)化發(fā)展的一個重要方向；在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，對影響多孔材料孔徑尺寸形狀分布等因素做出系統(tǒng)分析，逐步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的精確可控，不斷強(qiáng)化性能優(yōu)勢，是發(fā)展多孔材料的必經(jīng)之路；在數(shù)字建模方面，加快發(fā)展計算機(jī)仿真模擬，完善各類理論模型，優(yōu)化制備及合成工藝，這將是多孔材料未來的發(fā)展重點(diǎn)；在學(xué)科交互方面，深化多孔材料研究領(lǐng)域中，各學(xué)科

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4結(jié)束語EquipmentManufacturingTechnology4結(jié)束語2014的互融合挖掘能空、發(fā)掘用領(lǐng)域新備工藝將是孔材料廣型的個重發(fā)展勢

2011(2)：144..超，參考文獻(xiàn)：

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，:MatiasA.Monsalvo,AlexanderA.Shapiro.Modelingadsorptionofliquidmixturesonmaterials[J].ofColloidandInterfaceScience,2009,333(1):310-316.ApplicationResearchandDevelopmentProspectsofPorousmaterialsHUANGGuangxi，China）Abstract：Accordingofporousmaterials,preparationmethodapplicationfield,materialsinmainproblemsthefutureresearchapplication,anddevelopmentofporoushasmadetheforecastProspectscientificKey：porous；property；preparation（上接第220頁）面飛出；冷卻不通暢，極頭表和工藝證，確定后的焊接面過熱，多余的鐵水從表能隨意更改面飛出；焊接角度不垂直，（2工位設(shè)備的會將表面溶化的鐵水?dāng)D。焊接時間電極壓力進(jìn)行檢測，是否在規(guī)定范圍內(nèi)統(tǒng)一在休息時間一起打磨修銼和更換電極頭。以上分析了電阻點(diǎn)焊的應(yīng)用及出現(xiàn)的一些問

（一件產(chǎn)品做破壞性檢驗(yàn)。

累了一些方法和經(jīng)驗(yàn)，題，公司在生累了一些方法和經(jīng)驗(yàn)，（5檢表，由操作員工每班進(jìn)在生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)問題及時解生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督和檢驗(yàn)。止發(fā)生在生產(chǎn)中。接參數(shù)的定要進(jìn)行試件的破壞性檢驗(yàn)TheApplicationofResistanceSpotWelding