多孔TiO_2陶瓷具有化学性质稳定、催化活性高、比表面积高等优异的物化性能,在污水处理、太阳能电池、光催化裂解水产氢等方面有广泛的应用前景。传统的高强度多孔陶瓷一般采用高温烧结得到,制备过程能耗高,高温烧结会使多孔陶瓷的比表面积降低,限制了多孔陶瓷的应用和发展。本文选择Ti-Cu合金作为母合金,采取固相去合金法与金属氧化法相结合的工艺,先通过Mg粉包覆Ti-Cu合金经压制成片、真空烧结、腐蚀等工序制备出多孔Ti,然后对多孔Ti进行氧化制备出了多孔TiO_2陶瓷。探讨了多孔Ti和多孔TiO_2的形成过程和合金成分、氧化温度及氧化时间等对多孔TiO_2陶瓷的孔结构、比表面积、孔隙率及弯曲强度的影响规律。得出以下结论:1.采用Mg粉包覆Ti-Cu(Ti_(25)Cu_(75))合金经压制、真空烧结和HNO_3溶液腐蚀等工艺,制备出了多孔Ti试样。多孔Ti形成的相转变过程为:Ti_(25)Cu_(75)相→多孔CuTi_2相→多孔Ti相。且随合金成分比例的改变,多孔Ti的孔结构也发生了变化:当合金中Ti含量为20%和30%时,多孔Ti为颗粒之间相互堆积而成的三维多孔材料;当合金中Ti含量为40%时,多孔Ti为片与片之间相互搭接而成的三维多孔材料;而当合金中Ti含量大于50%时,试样中残留着大量的Cu原子,不能形成完全的多孔Ti。2.实验获得的多孔Ti试样在700-800℃下氧化60-180min,可以获得单一的由球形颗粒相互堆积而成的金红石型多孔TiO_2陶瓷。且随合金中Ti含量的升高,多孔TiO_2陶瓷的孔隙率降低、比表面积减小及弯曲强度增大,Ti含量为40%的合金制得的多孔TiO_2陶瓷的弯曲强度最高,可达68.88MPa,相应的孔隙率和比表面积分别为11.05%、2.001m~2/g。3.随着氧化温度逐渐升高,多孔TiO_2陶瓷的孔隙率降低、比表面积减小,其弯曲强度增大,当氧化温度为800℃时制得的多孔TiO_2陶瓷的弯曲强度最高,为63.36MPa,相应的孔隙率和比表面积分别为14.21%、1.903m~2/g。随着氧化时间的延长,试样的孔隙率减小、比表面积减小,其弯曲强度增大,氧化时间为180min时制得的多孔TiO_2陶瓷的弯曲强度为60.48MPa,其孔隙率和比表面积分别为18.09%、2.004m~2/g。