[发明专利]孔内带有晶须或棒晶的多孔材料及其制备方法

权利要求书

1.一种孔内带有晶须或棒晶的多孔材料，所述的多孔材料是以TiO₂和Al₂O₃为原料、以尿素为造孔剂烧结Ti₂AlO₅多孔材料，其特征在于：随后该多孔材料高温下浸入纯Al熔体中，最终形成的在孔洞壁面长有Al₂O₃和TiAl晶须或者棒晶的多孔材料。

2.如权利要求1所述的孔内带有晶须或棒晶的多孔材料，其特征在于：所述的晶须或者棒晶的长度为0.2～2.0mm，多孔材料的孔径2.2～3.3mm，孔隙率为53.3～75.8％，抗压强度为4.4～8.5Mpa。

3.如权利要求1所述的孔内带有晶须或棒晶的多孔材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：备好工业纯的TiO₂、Al₂O₃粉末原料、造孔剂尿素颗粒以及Al锭，其中TiO₂、Al₂O₃粉末粒度为200目，尿素粒径2～3mm；

第二步：Al₂TiO₅多孔材料烧结合成

将TiO₂、Al₂O₃粉末按照摩尔比TiO₂∶Al₂O₃＝1∶1(mol)称量，按照体积比50～80％，量取尿素颗粒，均匀混合后装入模具中，采用模压成型方法，在200Mpa压力下压制成圆柱形压坯；再将压坯放进电阻炉中，加热到300℃保温1.5小时，尿素颗粒完全挥发；将压坯放入电阻炉中，在1400～1500℃烧结3小时，烧结后取出样品空冷，获得大孔径Al₂TiO₅多孔材料；

第三步：热浸镀铝

将工业纯Al锭放入Al₂O₃坩埚中，在氩气保护下加热到800℃，Al锭全部熔化，将大孔径的多孔Al₂TiO₅材料浸入纯Al熔体中，保持5～10分钟，Al液体渗入多孔材料中，提取多孔材料后，在炉中随炉温下降至650℃，在孔壁上获得一层厚度20～30μm的铝膜；

第四步：孔洞内Al₂O₃和TiAl晶须或者棒晶生长

待炉温降至650℃，停止通氩气并打开炉门1分钟，使空气进入炉中，然后650℃加热、保温25～50分钟，部分Ti₂AlO₅分解生成TiO₂和Al₂O₃，Al膜自身氧化同时又与TiO₂反应生成Al₂O₃，Ti与Al反应生成耐高温氧化性能优异的TiAl相，在孔洞壁面原位生成Al₂O₃和TiAl的晶须或者棒晶。