铝热还原氮化合成Al₂O₃-TiN多孔复合材料孔结构的分形特征

冯秀梅^1,2，蒋明学¹，何银儿³，廉晓庆¹

1. 西安建筑科技大学材料科学与工程学院2. 青岛农业大学建筑工程学院3. 中机工程(西安)启源工程有限公司

摘 要：以板状刚玉、α-Al2O3微粉、TiO2微粉及金属铝粉为原料,经球磨混合制样后在流动氮气下利用常压铝热还原原位反应的方法制备了Al2O3-TiN多孔复合材料。利用Menger海绵体模型和压汞法测孔径数据,探讨了不同TiN生成量的试样经1 500℃烧后的孔结构分形特征。结果表明:由于孔的成因不同,常压烧结原位合成Al2O3-TiN复合材料的孔结构具有双重分形特性,体积分形维数可由压汞法试验结果来确定,以lg（r/L）=-1.5为转折点,大孔范围的分形维数在2.934 6～2.973 7波动,小孔范围的分形维数在1.541 5～2.383 7波动;在大孔范围内,复合材料的孔体积分形维数和抗折强度有很好的相关性。

关键词：Al2O3-TiN;多孔材料;孔结构;铝热还原;分形维数;