TiC-TiB₂具有高熔点、高硬度、高导热、低膨胀系数、高耐磨性及良好的导电性，用于高温过滤材料具有很好的应用前景；NiAl金属间化合物具有强度高，耐高温，导电、导热率高及良好的高温抗氧化性，是理想的汽车尾气净化器载体和过滤体材料。因此，本研究针对载体和过滤体，提出开发TiC-TiB₂复相陶瓷及其与Ni-Al的复合材料，并采用自蔓延高温合成技术（SHS）获得多孔结构，研究物相、微观组织结构、孔结构及其演化机理，为多孔TiC-TiB₂和TiC-TiB₂-NiAl复合材料的的研究及应用提供理论和实验依据。（1）以Ti、B₄C为原料，采用SHS制备了多孔TiC-TiB₂复相陶瓷，系统分析了原料粉末粒度、配比、外加C量及制坯压力等对多孔TiB₂-TiC的影响。复合材料主要由TiB₂、TiC两相组成，但对粗颗粒B₄C（75μm）试样，B₄C反应不完全，TiC以Ti（C, N）形式存在，且Ti含量增加，C/N比由7/3转为3/7；外加C粉，TiC含量增加；制坯压力对物相无影响。多孔TiC-TiB₂具有通孔加闭孔的复合孔型结构，通孔相互贯通，孔道曲折，分布均匀，骨架内部包含大量闭孔，其形貌与B₄C颗粒一致，且随B₄C粒度减小，孔径减小，孔隙率增大；增加3Ti-B₄C（75μm）的Ti含量，闭孔尺寸减小，孔壁厚度增加，孔隙率减小；Ti颗粒由粗至细，通孔孔径减小，孔洞数量先减少后增加再减少，骨架致密。增加C含量，部分C起到造孔剂的作用，孔隙率随之增大。（2）3Ti-B₄C体系中添加Ni-Al （原子比1:1），通过SHS制备了多孔TiC-TiB₂-NiAl复合材料。产物物相为TiC、TiB₂、NiAl，具有通孔加闭孔的复合孔型结构。SHS引发方式及NiAl含量增加对物相无影响，随NiAl含量增加，通孔形状及分布不均匀，闭孔数量减少，孔隙率降低，抗压强度增加；制坯压力增大，通孔数量减少，孔隙率降低，抗压强度增大。（3）从影响反应速率、反应放热量及反应过程中的液相含量，分析了Ti、B₄C粉末粒度、Ti含量、制备工艺、不同Ti源及NiAl含量对TiC-TiB₂组织及形成过程的影响，并结合真空烧结产物XRD分析，得到Ti-B₄C反应历程为：Ti+B₄C→TiB+TiC→Ti3B₄+TiC→TiB₂+TiC。添加NiAl，晶粒细化，断口由TiC、TiB₂的沿晶断裂和穿晶断裂，转变为TiC、TiB₂颗粒的拔出及NiAl的撕裂状形貌。（4）对Ti-B₄C及Ti-B₄C-Ni-Al体系反应过程中孔结构形成机理进行分析，重点分析了闭孔的形成，提出了基于B₄C分解及反应过程的闭孔形成机理。反应初期，Ti、B₄C之间形成原子扩散层，温度升高，液相Ti出现，促进B₄C分解，C、B原子快速扩散，与Ti结合生成TiC、TiB₂并长大；同时间隙孔向B₄C位置迁移，伴随着B₄C分解、Ti-C/B反应而形成闭孔。添加Ni-Al，Al先熔化，液态Al蔓延、Ni-Al放热反应、Ti熔化及B₄C分解，形成Ni-Al-Ti-B-C液相，TiC、TiB₂形核析出并长大，间隙孔随B₄C分解迁移成为闭孔。