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微孔材料

/cellular material/
条目作者韩景宾

韩景宾

最后更新 2023-03-03
浏览 152
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孔道尺寸在2纳米以下的无机多孔新材料。具有规则微孔孔道结构物质称为微孔化合物。

英文名称
cellular material
所属学科
化工

根据特性和应用领域不同,微孔材料分为微孔分子筛、微孔膜、微孔泡沫塑料、微孔陶瓷等。

具有比表面积大、吸附能力强等特点。利用分子筛的吸附原理应用在净化和储气方面,微孔材料主要制备方法有水热体系合成法、原位合成法、非水体系合成法、蒸汽相体系合成法、干粉体系合成法。

孔径在0.1~2×104纳米的多孔膜。在基体表面镀膜,由于微孔膜质轻、膜薄等优点,在没有改变物质本身性质特点的情况下可以增强抗腐蚀能力和耐热性、延长使用寿命。微孔膜的制备方法主要有粉末烧结法、熔融拉伸法、径迹蚀刻法、非溶剂致相分离法等,但对于非极性结晶高聚物,室温下没有合适的溶剂,难以用熔融拉伸法制备微孔膜。

由J.E.马蒂尼在1981年首先研制成功,通过实验发现,由于微孔泡沫塑料的泡孔极小且分布不均匀,使聚合物中带隙圆孔化,泡孔起到了类似橡胶颗粒增韧的作用。这些微小的泡孔通过钝化裂纹尖端,增加传播裂纹所需要的能量来阻止裂纹的扩展。微孔泡沫塑料制备方法主要有:热引导相分离法、单体聚合法、超临界流体沉析法、过饱和气体法。

陶瓷内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔的陶瓷体,其孔径一般为微米级或亚微米级,具有低导热系数、高磁导率、高温稳定性、高化学稳定性、优良抗热震性、低介电常数等特性。微孔陶瓷具有很多潜在的应用,如过滤、催化、热绝缘性、生物医学、预制金属陶瓷复合材料、冲击吸收结构、高比强度材料、吸收剂和气敏材料等。微孔陶瓷的制备方法主要有:①利用多聚物陶瓷基和延伸微孔球法。首先将陶瓷基聚合物先驱体和微泡沫先驱体混合制备微孔泡沫陶瓷,其次进行交联,最后在热解条件下转化为微孔陶瓷。②硅先驱体聚合物和聚甲基丙烯酸甲酯微球制备的微孔硅、碳、氧陶瓷力学性能得到加强,孔径降低,孔密度增大。③采用聚合物先驱体制备开孔的微孔-介孔碳-氧-硅陶瓷泡沫,以改性传统陶瓷性能。

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