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以纯钛作为氚氘热核聚变反应能的贮存元件,氚衰变产生的氦会在晶界处聚集,当其浓度超过临界阈值时会导致材料失效。通过细化晶粒、引入孔隙等手段增加材料内部界面数量有望提高材料的储氚固氦性能。目前多孔钛合金主要由金属粉末烧结而成,但传统工艺一般获得的多孔钛存在晶粒粗大、晶界少、力学性能一般等不足。采用放电等离子烧结技术可以制备晶粒细小、力学性能优异的钛合金。本实验采用等离子旋转电极法制备的45~180μm、75~110μm、110~150μm、150~180μm四种粒度粉末为原料,通过控制烧结压力、烧结温度,制备了孔隙率为1.05%~16.14%的多孔钛样品,研究不同烧结参数下多孔样品孔隙率、孔结构、显微组织、压缩性能及显微硬度变化规律,研究结果如下:800℃下样品以等轴α晶粒和片状及针状α为主,孔隙较多,但孔径粗大且形状多不规则;850℃下样品以片层状α为主,样品烧结颈结合良好,孔隙分布均匀,孔隙形状多为球形和近球形且分布较为规则;900℃下样品中仅存极少量的细小孔隙,趋于完全的致密化;烧结压力升高,样品致密化程度增强,样品晶粒尺寸变细,900℃下改变烧结压力,显微组织变化不明显;XRD分析显示,样品主要为hcp结构的α相,干洁度较高。多孔钛屈服强度为81.85~122.36 MPa,抗压强度为161.65~498.86 MPa,压缩应变为36.75%~59.97%,弹性模量为2.79~4.22 GPa,显微硬度为93.9~147.1 HV;75~110μm粉末850℃、10 MPa下SPS时,样品孔隙较多,孔隙分布相对均匀,样品强度较高,塑性良好。烧结体是在多种烧结机制的共同作用下完成颈的生长和样品的致密化,且随着颈的生成,粉末体系高温烧结自发进行。氢化脱氢样品致密化程度较高,仅含极少量细小孔隙,样品以等轴α晶粒和粗大α片层组织组成,熔盐电解样品中则含有少量不规则粗大孔隙,显微组织为等轴α晶粒和粗大α片层组织,晶粒较为粗大,样品干洁度较差。氢化脱氢及熔盐电解样品压缩强度分别为526.85 MPa和251.23 MPa,压缩应变分别为26.61%、17.44%,显微硬度分别为203.4 HV、293.1 HV,强度高于旋转电极粉末样品,但塑性较差。