1．目的及意义

随着社会的进步和科学技术的发展，人类对材料要求的不断提高，尤其在高新技术领域，对超轻结构及多功能材料提出了新的要求，泡沫金属或金属多孔材料是顺应这一要求在国际上迅速发展起来的一种集物理功能与结构一体化的新型工程材料。相对连续介质材料而言, 多孔材料一般具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好、防火、防震等优点[3]，而且与普通金属相比还具有低导电性、高阻尼、吸能减振性，它所具备的多种优异物理性能及力学性能使其在消声、减震、分离工程、催化载体、吸能缓冲等一些高技术领域获得了广泛关注。因而，泡沫钢在航空航天、舰船、车辆、建筑等领域具有广泛的应用前景。随着研究的不断深入，泡沫钢也将在防护工程领域占据一席之地。

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为"蜂窝"材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构，通常称之为"泡沫"材料。如果构成孔洞的固体只存在于孔洞的边界(即孔洞之间是相通的)，则称为开孔；如果孔洞表面也是实心的，即每个孔洞与周围孔洞完全隔开，则称为闭孔；而有些孔洞则是半开孔半闭孔的。千百年来，这些天然的多孔材料被人们广泛利用。在多年前的古埃及金字塔中就已经使用了木制建材在罗马时代软木就被用作酒瓶的瓶塞。近代人们开始自己制造多孔材料，其中最简单的是由大量相似的棱形孔洞组成的蜂窝状材料，可用作轻质构件。现代技术的发展使得金属、陶瓷、玻璃等材料也能像聚合物那样发泡。这些新型泡沫材料正逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸收冲击能量的材料，从而发挥了其由多孔结构决定的独特的综合性能。

泡沫金属的制备方法有很多，包括烧结法、粉末冶金法、电镀法、加压铸造法、发泡法、无重力混合法和金属液直接混合法：

1烧结法是以金属颗粒或纤维作为原料，经过成形和烧结过程制造多孔质泡沫金属的方法。包括颗粒烧结法和纤维烧结法。

2粉末冶金法是把金属粉末和发泡剂粉末混匀，并加热到金属熔点以上的温度，使之发泡。这种方法既适于铝，镁等熔点低的金属，又适于像铜那样熔点较高的金属。

3电镀法是在具有三维网状结构的特殊高分子材料的骨架上，电镀各种金属，再经陪烧除去内部的高分子材料，而制得泡沫金属。这种泡沫金属被称为海绵金属，其空孔率可达到98%。

4加压铸造法是先在型内填充颗粒，再采用加压铸造法把液态金属压入颗粒的间隙中而制造泡沫金属的方法。

5发泡法是通过向金属液中加入发泡剂或吹入气泡使金属发泡的方法。

6溶解度差法就是利用溶解于金属液中的气体，凝固时因溶解度的急剧下降而释放这一现象来制造泡沫金属。

7无重力混合法是在无重力下的宇宙空间制造泡沫金属的方法，美国 和 日 本 正 在 从 事 这 方 面 的研究。