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梯度孔径TiAl金属间化合物多孔材料制备技术的研究的综述报告
梯度孔径TiAl金属间化合物多孔材料制备技术的研究综述
随着科技的不断发展，多孔材料在吸附、分离、催化等诸多领域中展现出了不可替代的优势，成为研究的热点。多孔材料的制备方法也不断涌现，其中，梯度孔径制备技术可以精确调控孔径大小和分布，得到各向异性的多孔材料。梯度孔径TiAl金属间化合物多孔材料在高温过滤、催化剂载体等领域具有广泛应用，本文将对其制备技术的研究进行综述。
梯度孔径制备技术主要分为内聚合物法、外聚合物法、表面刻蚀法和模板法等。其中，模板法是目前最广泛应用的方法，且在制备TiAl金属间化合物多孔材料中也被广泛采用。模板法的基本思路是依靠模板的孔道大小和分布形成多孔材料孔道。模板法可以分为硬模板法和软模板法，常用的硬模板有氧化铝模板、聚合物乳胶球模板，软模板则多采用逆微乳液法、自组装法等。
硬模板法是以模板为主体进行孔道模板的方法，在制备多孔TiAl材料中，可以通过将混合固体金属粉末放入氧化铝模板中，然后进行烧结制备过程，重复该过程使多孔材料孔道得到加强。硬模板法的缺点是模板需要去除，常常需要高温烧蚀或酸、碱蚀除，容易引起孔道收缩、堵塞等问题。
软模板法则是以高分子材料为模板，通过浸沉-干燥、烧结等方法使高分子膜其在金属烧结前预制的孔道，然后再利用化学处理、氧化蚀刻等方法将高分子去除，从而得到孔径呈现梯度结构的多孔金属间化合物。软模板法的优点是模板可以使用水溶性的高分子材料即很容易去除，缺点是需要经过多道程序调配高分子膜和金属前驱体，来实现多孔金属间化合物的高效制备。
在TiAl多孔材料制备中，Fe模板也被广泛采用。利用逆微乳液制备TiAl材料，先将金属前体以逆微乳液稳定，再在Fe颗粒表面形成复合颗粒，TiAl的多孔材料可以在Fe的氧化物模板上形成。逆微乳液中的表面活性剂可以在金属前体的表面形成一层包覆层，通过固化、热解即可制备出TiAl的多孔材料，其孔径和结构分布可控。
表面刻蚀法是利用Cu对Al2TiO5进行蚀刻制备。以Al2TiO5为原料制备的TiAl多孔材料，通过焙烧后形成多孔氧化物，再通过Cu对氧化物进行蚀刻，最终形成TiAl的多孔材料。表面刻蚀法制备的TiAl多孔材料可以获得分级孔径分布，孔径呈现梯度结构，但其制备条件需要高温高压下进行。
总体而言，梯度孔径制备技术可以得到各种领域中所需的多孔材料。在制备TiAl多孔金属间化合物方面，模板法是目前应用最广泛的方法，其中又以硬模板法和软模板法两种方式更为常见。在实际应用中，各种制备方法均存在一定的缺点，需要根据实际需要选择适合的制备方法。