限域原位反应烧结制备Ti-Al多孔材料

采用Ti粉和Al粉为原料,通过限域原位反应烧结技术在石英管内制备了 Ti-Al多孔材料.使用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)对多孔材料的物相组成、元素含量和微观形貌进行了分析,并以检测结果为基础,对原位反应烧结机理及物相演变路径进行了研究.采用多孔材料完整性测试仪对多孔材料的过滤性能进行了测试,研究了 Al粉添加量对多孔材料最大冒泡孔径、相对透气系数和孔径分布的影响.结果表明:多孔材料中Si元素含量随着Al粉添加量的增大而逐渐提高,说明Al元素的添加对SiO2的分解及分解后Si原子向Ti-Al多孔基体中的扩散有促进作用,并伴有Ti-Si金属间化合物生成.当Al粉添加量为36％时,多孔材料的主相为TiAl,次生相为TiAl2;当Al粉添加量为50％时,相组成主要为TiAl3、TiAl2以及少量的Ti5Si3;而当Al粉添加量为62％时,相组成为TiAl3、TiAl2和TiSi2.当Al粉添加量分别为36％、50％和62％时,由于Ti-Al混合粉末粒径分布的变化,随着Al粉添加量的不断增加,多孔材料的最大冒泡孔径、相对透气系数和平均孔径皆呈先增加后降低的变化趋势.