冷冻铸造：从低维构筑块到有序多孔结构—新型材料、方法与应用综述

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冷冻铸造（又称冰模板法）是一种多功能的材料制备技术，广泛应用于制造具有良好可控性的仿生多孔材料。该技术以陶瓷、金属、聚合物、生物大分子和碳纳米材料为基体，赋予材料新颖性能，拓展其应用范围。本综述阐述了不同定向冷冻铸造工艺的基本原理，分析了工艺参数与材料结构的关联性。重点总结了冷冻铸造辅助组装低维构筑块（石墨烯、碳纳米管等）形成定制化微观和宏观结构的最新进展。介绍了新型构筑块材料和新颖冷冻铸造几何形态（球体、纤维、薄膜、复杂宏观结构及珍珠层仿生复合材料）的发展趋势。重点讨论了通过最新冷冻铸造技术和低维构筑块获得的有序多孔结构和珍珠层仿生材料在能量存储与转换、环境修复、热管理和智能材料等多个应用领域中的功能优势和实现机制。

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