3D打印法(增材制造技術)
3D打印(3DP)是基于數字模型文件,通過逐層堆積金屬粉末、塑料等可粘合材料實現制造的技術(積層造型法)。
- 案例1:Zhao等采用計算機輔助設計+參數化建模,設計新型多孔結構,通過選擇性激光熔煉技術制備精確多孔結構的多孔鈦骨組織工程支架。
- 案例2:Brown等將MoS?前驅體(硫鉬酸銨)與GO納米片混合制成粘性水性油墨,結合噴墨打印與冷凍鑄造技術,制備多孔混合結構。
- 案例3:Lauriane等以納米乳液為3D打印油墨,實現多級分層結構、孔徑及孔隙可控的多孔材料制備。

基于孔結構的應用
多孔材料因獨特孔結構在催化、吸附、分離等領域表現優異:
- 催化領域:Huo等以三水合鋁為原料,通過粉末層熔接成型工藝(PBF)+脫羥基化/燒結后處理,制備分級多孔氧化鋁陶瓷催化劑載體,實現微納尺度孔可控性。
- 分離與吸附:
- Wang等采用水輔助熱誘導相分離法,制備蜂窩狀多孔超疏水材料,高效分離油水混合物。
- Wang等改性天然多孔花粉顆粒,提升孔隙與內腔特性,增強對血漿低密度脂蛋白的選擇性吸附能力。

基于導熱性能的應用(隔熱材料)
多孔材料通過閉孔結構封存空氣(天然隔熱層)及孔表面熱輻射反射特性實現高效隔熱:
- 案例1:Wang等設計自浮式多孔碳/聚苯胺泡沫(PCPF)蒸發器,通過熱解三聚氰胺泡沫生成多孔碳(PC)并與聚苯胺熱處理結合,獲得致密孔結構+低導熱系數的隔熱材料。
- 案例2:Meng等以釔穩定氧化鋯(YSZ)粉體為原料,添加異丁二烯(分散劑/凝膠劑)、三乙醇胺十二烷基硫酸酯(發泡劑)、羧甲基纖維素鈉(穩定劑),通過泡沫凝膠鑄造法制備多孔YSZ陶瓷,驗證其優異保溫隔熱性能。
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