燒結(jié)金屬多孔材料是一種有著獨特特性的功能材料，其特性是內(nèi)部帶有大量連通或半連通的孔隙;因為其表面積完全可以作為過濾材料，廣泛運用于冶金設(shè)備、石油化工、能源環(huán)保、原子能等工業(yè)領(lǐng)域，近幾年來發(fā)展很快。伴隨著所應(yīng)用的領(lǐng)域擴展到高溫和腐蝕性環(huán)境，就要求所用的金屬多孔材料有著高溫抗氧化、抗腐蝕等特性。Ni-Cr-Al-Fe多孔材料是近幾年來發(fā)展起來的典型材料，它在高溫下有著顯著的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕性能，特別是耐硫腐蝕性能優(yōu)于Fe3Al，且高溫力學性能優(yōu)異，在850℃下，其屈服強度是多孔Fe3Al的10倍，另外又有著較好的焊接特性。但是，因為原料鎳的成本較高，能否用一種耐氧化、抗腐蝕的鐵基高溫合金替代鎳制備多孔材料，以減少制備成本，就成為該領(lǐng)域的另一個新課題。國內(nèi)中南大學粉末冶金國家重點實驗室，以Fe-Cr-W-Ti-Y合金粉末為原料，添加Fe/Al球磨混合粉末，使用克根達耳效應(yīng)和Fe、Al反應(yīng)造孔制備出了鐵基高溫合金多孔材料。他們將鐵粉和鋁粉按原子比為3：1的比例配粉，隨后進行球磨，球料比為5：1，球磨8小時后獲得Fe/Al混合粉。向Fe-14Cr-3W-0.5Ti-0.5Y(質(zhì)量分數(shù))合金粉中加入一定量的的Fe/Al混合粉，在400MPa的壓力下壓制成壓坯。真空封管后放入箱式爐中，以15℃/min的升溫速率升至600℃，保溫一定時間，隨后以相同的升溫速率再升至1000℃，保溫至燒結(jié)完成。
　　試驗證明，F(xiàn)e/Al混合粉含量低于15%時，燒結(jié)坯的開孔隙率隨Fe/Al混合粉含量增多而增長;在Fe/Al混合粉含量達到15%時，開孔隙率達到極值33%。繼續(xù)增多Fe/Al混合粉含量反而使燒結(jié)坯的開孔隙率降低。
　　傳統(tǒng)的粉末冶金燒結(jié)制備的多孔材料，其孔隙主要是通過原料粉末間隙以及預置造孔劑的脫除而形成。這類方法制備出來的多孔材料存在孔結(jié)構(gòu)的可控性比較差，造孔劑的添加與脫除易造成材料和環(huán)境污染等缺陷。中南大學所采取的制備方法則有所不同，其孔隙的產(chǎn)生有多方面的機制：
　　(1)試樣在壓制過程中，顆粒間存在許多孔隙;
　　(2)伴隨著燒結(jié)溫度的增高，在固態(tài)下，因為Fe與Al本征擴散系數(shù)的差異引起克根達耳效應(yīng)而產(chǎn)生孔隙;
　　(3)在溫度達到580℃時，發(fā)生Fe+Al→Fe2Al5+FeAl+Fe放熱反應(yīng)，并致使體系膨脹使孔隙增多。釋放的熱量還會致使反應(yīng)體系溫度增高，在靠近Fe、Al反應(yīng)界面處的Al會發(fā)。
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