目前，我國(guó)對(duì)泡沫鋁的需求主要為交通運(yùn)輸、、工業(yè)用材、建筑業(yè)等行業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)的高鐵和建筑業(yè)發(fā)展迅速，幾年內(nèi)可能需求量會(huì)暴增至50萬(wàn)噸，將會(huì)形成一個(gè)250億元的龐大市場(chǎng)，這是任何人都無(wú)法忽視的一塊大“蛋糕”。所以，以上的應(yīng)用領(lǐng)域一旦發(fā)展起來(lái)，泡沫鋁前途將是無(wú)可限量的。

泡沫鋁是一種鋁基體中含有大量分布可控的孔洞，并以孔洞(空氣)作為復(fù)合相的新型復(fù)合材料，它具有良好的吸能、減震、緩沖、隔音吸聲、隔熱、電磁屏蔽、質(zhì)量輕、高比能等優(yōu)良的物理和力學(xué)性能，近些年來(lái)它在航空航天、汽車、船舶、建筑、裝潢、環(huán)保、等領(lǐng)域被廣泛使用。為了將泡沫鋁材料更好地應(yīng)用于工程實(shí)際，世界各國(guó)都在對(duì)其結(jié)構(gòu)特性、制備方法與技術(shù)、物理和力學(xué)性能及其應(yīng)用等進(jìn)行深入研究。其中，泡沫鋁材料的力學(xué)性能是眾多工程應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提，國(guó)內(nèi)外針對(duì)其力學(xué)性能方面的研究成果也。

比表面積多孔材料的比表面積即一定體積的多孔材料的表面積與其體積之比，有巨大的比表面積是泡沫鋁的又一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通常在10cm2/cm3～40cm2/cm3。泡沫鋁的比表面積隨孔隙率的提高，密度的減小而增大。3 泡沫鋁的性能特點(diǎn)3.1 高阻尼性能泡沫鋁是由金屬骨架及空隙構(gòu)成的，組織極不均勻，不像蜂窩材料那樣具有方向性，也不像高分子泡沫材料具有反彈作用。受力過(guò)程中，在壓縮應(yīng)力—應(yīng)變曲線上有一個(gè)很長(zhǎng)的平穩(wěn)段，即應(yīng)變強(qiáng)烈滯后于應(yīng)力，因而它是一種阻尼合金，是制造抗沖擊部件的良好材料。而且泡沫鋁的阻尼性能與其氣孔孔徑的大小有關(guān)，可通過(guò)調(diào)整材料的孔隙特征對(duì)其阻尼性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。


在鋁液中直接產(chǎn)生氣泡可得到泡沫鋁。通常，氣泡由于浮力而快速上升到鋁液表面，但可以加入一些細(xì)小的陶瓷顆粒增加鋁液粘度阻止氣泡的上升。當(dāng)前，熔體發(fā)泡主要有兩種方法，直接從外部向鋁液中注入氣體和鋁液中加入發(fā)泡劑。各種泡沫鋁合金都可用直接注氣法生產(chǎn)，包括鑄造鋁合金A359，鍛造合金1061、3003、6061等。為了增加鋁液粘度，減緩氣泡在鋁液中的上浮速度，在鋁液中加入碳化硅、氧化鋁等顆粒。加入顆粒的體積分?jǐn)?shù)通常為10%～20%，顆粒尺寸為5μm～20μm。然后把氣體(空氣、氮?dú)狻?通入鋁液中，同時(shí)對(duì)液體進(jìn)行攪拌使氣泡細(xì)小并均勻分布，這一步工藝的好壞將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。


此方法制備過(guò)程中模型的制備類似于熔模鑄造的制模過(guò)程，故稱為熔模鑄造法。其難點(diǎn)在于如何使鋁液充分填充到模型中，以及如何在不破壞泡沫鋁結(jié)構(gòu)的同時(shí)除去耐熱模型。優(yōu)點(diǎn)是可靈活地制備不同孔隙的泡沫鋁，容易得到通孔結(jié)構(gòu)。由于制備過(guò)程中所用泡沫海綿的生產(chǎn)工藝已很成熟，因此應(yīng)用該工藝生產(chǎn)泡沫鋁也具有生產(chǎn)重復(fù)性好、密度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。