Mikroporosität bezeichnet das Vorkommen von Poren im Submikrometerbereich, typischerweise mit charakteristischen Abmessungen unter etwa 1–2 µm, häufig im engeren Sinne <1 µm. Sie tritt in Metallen, Keramiken, Polymeren und porösen Funktionsmaterialien auf und beeinflusst zentrale Eigenschaften wie Festigkeit, Bruchzähigkeit, Kriech- und Ermüdungsverhalten, Permeabilität sowie Diffusions- und Adsorptionsprozesse.
In metallischen Gusswerkstoffen entsteht Mikroporosität vorwiegend durch Schwindung und Gasabscheidung während der Erstarrung. Hierbei bilden sich fein verteilte Hohlräume an Dendritenarmen oder Korngrenzen, die zu Streuung der mechanischen Eigenschaften und zu vorzeitiger Rissinitiierung unter zyklischer Belastung führen. In Pulvermetallurgie und additiver Fertigung resultiert Mikroporosität zusätzlich aus unvollständiger Versinterung oder mangelnder Verschmelzung von Schichten.
In Keramiken und porösen Oxiden ist Mikroporosität häufig gezielt eingestellt, z. B. in Katalysatoren, Adsorbentien oder Membranen. Hier bestimmt die Mikroporengrößenverteilung die spezifische Oberfläche, die Sorptionskinetik und die Selektivität von Transportprozessen. In Polymeren kann Mikroporosität durch Phasentrennung, chemisches Ausgasen oder Bestrahlung entstehen und wirkt sich auf Diffusion von Kleinstmolekülen und die Langzeitstabilität aus.
Die Charakterisierung erfolgt u. a. mittels hochauflösender Bildgebung (FE-SEM, µ-CT), Quecksilber-Porosimetrie, Gasadsorption (BET, t-Plot, NLDFT) und Ultraschall- oder Dichtemessungen. Eine präzise Beschreibung erfordert neben der Porengröße auch Volumenanteil, Morphologie, Vernetzung und räumliche Verteilung. In der Werkstoffentwicklung werden Mikroporositäten durch optimierte Prozessführung (z. B. Druck- und Temperaturprofile, Entgasung, Sinterregime) minimiert oder gezielt eingestellt, um ein anwendungsspezifisches Eigenschaftsprofil zu erreichen.
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