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(shí)心的，即每個(gè)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。

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

機(jī)械性能

應(yīng)用多孔材料能提高強(qiáng)度和剛度等機(jī)械性能, 同時(shí)降低密度, 這樣應(yīng)用在航天、航空業(yè)就有一定的優(yōu)勢(shì), 據(jù)測(cè)算, 如果將飛機(jī)改用多孔材料, 在同等性能條件下, 飛機(jī)重量減小到原來(lái)的一半。應(yīng)用多孔材料另一機(jī)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(duì)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(shí), 會(huì)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(shí)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(dú)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, 比如氣體分離膜、可重復(fù)使用的特殊過(guò)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(yùn)動(dòng)的自由程度不同, 所以不同孔徑的多孔材料對(duì)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?；诰哂蟹肿幼R(shí)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。