第一章  绪论

引言

泡沫金属是由金属骨架和内部孔洞组成，具有低密度及高孔隙率，高比强度及高比刚度，比表面积大，良好的吸能性和阻尼减震性能，耐腐蚀,耐高温，降噪等一系列的优良性能而得到各国研究者的广泛关注。随着各种性能研究的深入，泡沫材料的优异物理性能和力学性能，使其作为结构材料和功能材料，而越来越多地被人们推广到航空航天、电子通讯、建筑、交通运输、原子能、医学、环保、冶金、机械等各个应用领域。

泡沫铝因其良好的铸造性能以及广泛的应用而成为最重要的泡沫金属之一。1948年，B.Sosnik率先采用汞在铝中气化的方法制备出泡沫铝，并获得了这个领域的第一个专利。但存在着发泡工艺和胞孔尺寸难以控制的问题，因此，泡沫铝未得到发展和应用。195年，Elliot成功地使用发泡剂替代汞，并制备出泡沫铝，这标志着发泡法生产泡沫铝的开始，也标志着泡沫金属研究的开始。1959年，B.C.Allen发明了目前作为生产泡沫铝基本工艺之-的粉末压实发泡法(PCF: Power Compact Foaming)。进入60-70年代，生产泡沫铝的方法已经大体上比较成熟，主要可分为铸造法、金属沉积法、粉末冶金法、喷镀沉积法等。从上世纪80年代至今，国际上越来越多的学者开始从事泡沫铝的研究工作，90年代后期，J.Banhart等创立了泡沫金属的国际性学术机构，并于1999年在不莱梅召开了该机构的第一次会议，之后该机构每隔两年召开~次关于泡沫铝的制备和应用的国际性会议，这也标志着泡沫金属已逐渐成为重要的学科技术领域。目前，国外单位已有单位能够制备出用于多种用途的泡沫铝材和泡沫铝零件，如加拿大的Cymat公司、日本的九州工业研究所、美国的Ethly公司等。目前，日本的研究水平最为领先，不仅能够实现泡沫铝的大规模工业化生产，而且已有泡沫铝应用于各个工业领域。例如，采用泡沫铝制作国际观光列车空调发电机室的隔音墙，并取得了良好效果。日本通产省工业技术研究院所制的泡沫铝型材被用以制造沼津高速公路的护栏等辅助设备。在建筑方面日本将泡沫铝用作各种防止噪音空间的内装置材料。加拿大Cymat铝业公司的Cymat泡沫铝采用“气体吹入金属液法”生产，作为汽车产品的填充物已被广泛应用于德国格奥菲舍尔汽车。我国的泡沫铝研究工作起步于80年代，研究及应用水平较国外一些先进的工业国家尚有一定的差距，国外的某些公司机构在实现较大规模工业生产的同时，能够保证泡沫铝产品的质量、生产过程的连续性以及规模化，与之相比国内现有水平还有较大差距。国内的泡沫铝大多处于研究阶段，实际应用案例较少，有经报道只有为数不多的几项，其中较有名的是在卢浦大桥(中国第一座钢结构拱形大桥)铺设的泡沫铝隔音板材。目前，国内主要从事泡沫铝研究的高校及科研院所有东南大学、中国科学与技术大学、中国科学院沈阳金属研究所和固态物理研究所昆明理工大学大学太原理工大学, 合肥工业大学等，主要从事泡沫铝生产工艺及性能研究，取得了一些突破，但与国外研究领域相比仍有大量的工作要做。