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本论文采用粉末冶金法,制备出孔隙度为5.8～62 vol.%,开孔率为60～99.5%,孔径分布在5～420μm之间,杨氏模量为0.8～37 GPa,抗压强度为0.04～2.19 GPa的多孔钛。采用X-射线衍射确定多孔钛基体的相组成;利用金相显微镜和扫描电镜观察多孔钛的显微组织,定量金相测定孔隙尺寸与分布;根据液体静力平衡法测定孔隙度;进行压缩试验测定力学性能。 金相显微组织分析和X-射线衍射结果表明,粉末冶金多孔钛的基体组织为魏氏体α-Ti。随着成型压力的增大,多孔钛孔隙尺寸和孔隙度减小,但孔隙形状未发生显著变化。随烧结温度的增加与时间的延长,多孔钛的孔隙尺寸和孔隙度随之减小,孔隙形状从不规则向规则球形转变。以聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂,研究了其对多孔钛孔隙特征的影响。结果表明,当造孔剂的粒度保持不变时,多孔钛的孔隙度随着体积分数的增大而增大。在造孔剂体积分数相同的情况下,造孔剂颗粒尺寸越大,则多孔钛的孔隙度越大。详细分析了多孔钛的孔隙度和孔隙结构与压缩性能的关系。研究结果显示多孔钛的杨氏模量和压缩强度随孔隙度的增大不断降低。此外,孔隙尺寸和孔的结构特征对其也产生了影响。当多孔钛的孔隙度相同时,抗压强度和杨氏模量随孔隙尺寸的增大而降低。 比较了国产钛粉末与日本产钛粉末的烧结性能。研究表明,与日本产钛粉末的纯度(99.9%)相比,国产钛粉末的纯度低(99%),因此制得多孔钛的收缩率大,相对密度小,孔隙度大,塑性低。采用日本产钛粉末制备的多孔钛的应力-应变曲线具有线弹性阶段,屈服平台和致密化阶段。但使用国内钛粉末烧结的多孔钛仅发生弹性形变,并且在应变<2%时就发生脆性断裂。