随着环境污染的日益严重,机动车尾气排放法规越来越严格,对柴油车和汽油车颗粒排放质量和数目都做了限制,这就要求机动车安装颗粒过滤器。目前颗粒过滤器材料主要是堇青石,但堇青石耐高温性不理想。钛酸铝集低膨胀和耐高温于一体,是机动车尾气颗粒过滤器的理想材料,但钛酸铝强度低,如果制成多孔材料强度就会更低。本文通过添加第二相在保证材料耐高温、低膨胀系数的情况下提高复合材料强度。分别添加莫来石纤维、莫来石颗粒、锶长石(SAS)、碳化硅晶须、二铝酸钙(CA2)来改善钛酸铝多孔材料的性能,通过反应烧结制备钛酸铝多孔复合材料,研究了增强相、造孔剂类型及含量、烧结温度、材料体系对钛酸铝多孔复合材料显微结构、孔径分布、孔隙率、热膨胀及抗弯强度的影响,并深入分析了第二相的增强机理及孔洞的形成机理,取得了如下成果：(1)制备了低膨胀高强度莫来石-钛酸铝多孔复合材料,添加莫来石(纤维或颗粒)使样品线收缩率和体积密度降低,抗弯强度和孔隙率增大；添加莫来石纤维样品比莫来石颗粒样品的孔径大,线收缩率低；莫来石(纤维或颗粒)添加量在5wt%-10wt%之间可以获得优良的综合性能；添加5wt%莫来石样品在1350℃-1450℃烧结,可以保持较低的热膨胀系数,低于1.5×10-6/℃,而加入5wt%莫来石颗粒的样品,热膨胀系数为1×10-6/℃且强度可以达到5MPa。(2)制备了低膨胀高强度锶长石-钛酸铝多孔复合材料,随着锶长石含量的增加线收缩率增加、抗弯强度增加、热膨胀系数增加；添加锶长石10wt%1450℃烧结样品热膨胀系数可以达到0.7×10-6/℃,强度可以达到5MPa；添加锶长石40wt%样品1450℃烧结,强度可以达到30MPa。(3)碳化硅晶须的加入降低了复合材料的烧结性能,在同一烧结温度下,随着碳化硅晶须的增加,样品的孔隙率没有明显的变化,当碳化硅晶须大于6wt%之后,中经尺寸大幅度降低；添加3wt%碳化硅晶须多孔复合材料的强度可以达到22MPa,碳化硅晶须的最佳含量1wt%-6wt%。(4)制备了低膨胀高强度二铝酸钙-钛酸铝复合材料,添加二铝酸钙可以制备很低热膨胀系数的复合材料,且复合材料的强度很高；添加40wt%二铝酸钙1400℃烧结样品的热膨胀系数接近零且强度可以达到35MPa。(5)造孔剂的加入可以明显提高样品的孔隙率和孔径尺寸,降低多孔材料的强度和体积密度,且材料的孔的形态和孔径尺寸主要由造孔剂的形态和尺寸决定；片层石墨、聚丙烯酸树脂、淀粉为造孔剂可以制备较大孔隙率的材料,淀粉和片层石墨可以制备出较大孔径的材料；在基体中加入碳化硅晶须和莫来石颗粒可以制备较大孔隙率的多孔材料,而在基体中加入莫来石纤维、锶长石可以制备较大孔径的多孔材料。以上实验结果对于钛酸铝颗粒过滤器及蜂窝陶瓷的生产和应用将具有重要的指导意义和实用价值。