提出采用Ti、Al元素混合粉末成形坯,及其与Ti箔制备成复合成形坯,通过Ti、Al元素的反应合成和偏扩散,制备孔径梯度TiAl合金多孔材料。并用其作为支撑体,制备钯合金复合分离膜,以解决现有支撑体与钯合金膜不相匹配的技术难题。对TiAl合金多孔支撑体和复合分离膜的力学性能、孔结构和分离性能等进行表征,并建立其与制备过程的相互关系。同时,建立与孔洞和孔径梯度形成过程相关的元素偏扩散方程,以揭示孔径梯
率先提出并完成了利用元素粉末反应合成中的Kirkendall效应来制备Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究体系。确定了TiAl基多孔支撑体的制备条件。通过调整制备工艺参数,如粉末粒度、原料成分、压制压力、烧结温度以及烧结压力等,制备出了一系列具有不同孔径大小的TiAl金属间化合物多孔体,其孔径可在50μm~0.5μm的范围内调节。率先提出并完成了利用粉末与薄膜以及薄膜与薄膜之间的反应合成工艺来分别制备Ti-Al金属间化合物非对称多孔膜和多孔纸型膜的研究内容。实验通过调整制备工艺参数,如粉末粒度、Ti、Al元素磁控溅射镀层厚度、溅射次序、成形方式和烧结温度等,制备出了平均孔径为0.5~3μm,孔径分布均匀的TiAl合金非对称膜和TiAl合金多孔纸型膜。对TiAl合金表面的Pd膜化学镀工艺进行了深入研究。以Ti-Al多孔合金为支撑体,采用化学镀的方式成功制备了Pd膜/Ti-Al多孔合金支撑体复合膜,并建立了性能检测装备进行复合膜性能的表征。在理论上,完成了Ti-Al金属间化合物多孔材料的性能参数与制备参数间定量关系的系统性数据库的建立。在工业应用上,成功实现了TiCl4悬浊液体的固液分离。