[发明专利]一种梯度多孔材料

说明书

一种梯度多孔材料，其中多孔材料的梯度按照该梯度多孔材料本体中孔的孔径大小分级的，所述梯度多孔材料为以最小梯度级的多孔材料为原材料，制出孔径更大的孔所形成的多孔材料，构成梯度多孔材料的各梯度级多孔材料的孔是相互贯通的。该种结构的梯度多孔材料，不同梯度级的多孔材料具有相同的最小级多孔材料结构单元，大大减小了不同梯度间相接界面影响，保证了梯度多孔材料的性能的实现。

技术领域

本发明涉及多孔材料，具体涉及一种梯度多孔材料。

背景技术

梯度多孔材料作为梯度功能材料的重要组成部分，在人们日常生活、生产和国防事业中已得到了越来越广泛的应用，如作为生物材料、绝热材料、多孔电极、压电材料、催化器、吸声材料、燃烧室和过滤器等，例如，梯度多孔材料应用于催化或过滤条件时，梯度孔结构的过滤筛更便于洗孔，催化效率更高。按照材料的化学组成，梯度多孔材料可分为梯度多孔金属、梯度多孔陶瓷、梯度多孔聚合物以及复合材料。由于功能的需要，常常是每个梯度的多孔材料占有一定空间，与其他梯度的多孔材料之间有相接界面以区分梯度变化。

专利CN 104212990A介绍了一种梯度多孔钛的制备方法，按照由细到粗的顺序将不同粒径的球形钛粉依次放置于石墨模具中，施加在钛粉上的压力为5-20MPa，真空度≤3Pa，以50-200℃ /min的升温速率升温至500-650℃，烧结20分钟，即获得具有孔径大小为梯度变化的多孔钛材料，可用于制备过滤产品。

专利CN 10488616A介绍了一种大孔金属表面制备微孔金属层的方法。其具体过程为采用刷涂法将氢氧化物浆料刷于大孔金属基体的表面进行堵孔，干燥后用砂纸对上述堵孔的金属基体表面逐级打磨、清洗、干燥；将制备微孔金属层的金属粉与有机添加剂混合制备成悬浮液，并涂覆于金属基体表面形成坯体，在惰性或还原性气氛下高温烧结；最后用化学试剂与超声清洗去除基体内的残留的无机材料得到高梯度孔结构多孔金属。

专利CN 102429745B 一种横向梯度孔结构的纳米人工骨支架及其制备方法介绍了具有如天然骨一样的横向梯度孔结构的纳米人工骨支架。制备方法是将羟基磷灰石溶于食盐溶剂中制成羟基磷灰石溶胶，然后将聚己内酯缓慢溶解于羟基磷灰石溶胶中，而后在较高的温度下加热去除溶剂，最后层层浇铸到特制的模具中制得横向梯度孔结构的纳米人工骨支架。

上述诸多的梯度多孔材料中，不同梯度的多孔材料互不相干，不同梯度之间相接界面产生的问题较为突出，如工作介质流过界面时阻力较大，界面两端化学反应不同，制备过程中易在界面处出现裂纹，界面两端多孔材料结合性能不佳等等。

发明内容：

本发明的目的是提供一种减小各级梯度间相接界面影响的梯度多孔材料。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种梯度多孔材料，其中多孔材料的梯度呈分级状，且是按照该梯度多孔材料本体中孔的孔径大小分级的，该梯度多孔材料为以最小梯度级的多孔材料为原材料，制出孔径更大的孔所形成的多孔材料，构成梯度多孔材料的各梯度级多孔材料的孔是相互贯通的，这种结构的梯度多孔材料，其材料本体具有一体化结构，各级梯度多孔材料都具有最小梯度级多孔材料的相应属性，而且各级梯度间的相接界面由于可通过最小级多孔材料相互贯通，其界面结构带来的整体材料的性能差异化减小，各级梯度间相接界面影响显著减小。

进一步说，所述梯度多孔材料，两个相邻梯度级多孔材料相接界面面积大于两个相邻梯度级多孔材料以平面作为相接界面的面积，该种结构使得相邻的两个梯度级多孔材料互相交错程度高，界面问题带来的系列影响更小。这种结构的梯度多孔材料，由于整体材料的一体化，不同梯度级的多孔材料性能各异，但也具有最小梯度级多孔材料所具有的同一属性，来体现整个梯度多孔材料性能的优越性。

本发明所提供的梯度多孔材料，设计结构巧妙、合理，整个梯度多孔材料最小级的基材材质相同，可以消除梯度多孔材料不同梯度间的界面问题造成的各种不利影响，成为一种真正意义的无界面一体化结构材料。