1.2 微結構材料概念

微結構材料是指內部填充多孔、格柵或蜂窩等不同形式的結構，采用單一材料（高強鋼、鋁合金、鎂合金等）或多種材料（復合材料、混合材料、聚合材料等）組合作為基體材料的結構化增強材料，如圖1-2所示。與目前常用的蜂窩材料、泡沫材料類似，微結構材料具備材料的等級特性，可作為一種新的材料使用。微結構材料既是一種結構，也是一種材料，兩者之間并沒有非常明顯的界限。當元胞相對于整個樣件的尺寸非常小時，可稱之為材料，例如泡沫材料。當元胞相對于整個樣件的尺寸比較大時，可稱之為結構，例如蜂窩結構。它具備高效性、輕質性、優越性、可設計性、多功能性、適用范圍廣等多重優點。由于微結構材料內部多孔隙，按照孔徑的大小，可將其分為三類^[7]：尺度小于2nm的材料稱為微孔材料；尺度處于2~50nm之間的材料稱為介孔材料；尺度大于50nm的材料稱為大孔材料，圖1-3所示為從納米尺度到宏觀尺度的各種微結構材料。

圖1-2 微結構材料

圖1-3 納米尺度到宏觀尺度的微結構材料