多孔介质具有随机和无规则的非线性内部结构，传统欧式几何很难对其准确描述，分形理论为准确描述其微结构提供了新的途径。由于多孔介质的宏观物性参数都直接取决于内部微结构，因此首先需要对其内部结构特点进行研究。由于多孔材料内部组成物质的离散性，从而用传统的传热方程很难对其内部传热过程进行精确描述，因此建立普适性的热导率计算模型具有重要的理论意义和实际应用价值。　　 在多孔材料内部结构的分形重构方面，选取气体连续型、固体连续型和气固均连续型三种类型下具有代表性的材料——开孔型泡沫(铝)材料、闭孔型泡沫(铝)材料及(硅酸铝耐火)纤维型材料，通过蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法和随机生成的Koch曲线，基于VC++自编程序，对多孔材料的内部结构进行了重构，并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性。进一步分析各控制参数(对于泡沫型材料为基质/孔隙的直径和数量、对于纤维型材料为纤维根数、初始直径、取向角和初始角)对重构模型特性(如孔隙率、分形维数)的影响。该重构方法适用于同类型材料的结构重构。　　 在多孔材料热导率计算模型的研究方面，对重构的多孔材料模型进行网格划分，利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙，构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图，建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法——二值化阵列法。利用此方法计算三种典型多孔材料的热导率，并与实验测量结果进行比较，验证了重构模型和热导率模型的准确性和通用性。