发泡材料铝，又称发泡铝或泡沫铝，是一种集结构-性能一体化的新型功能材料。以下是对发泡材料铝的详细介绍：

　　一、制备工艺

　　发泡材料铝的制备工艺多种多样，主要包括固态金属烧结法和液态金属凝固法两大类。

　　固态金属烧结法：

　　粉末冶金发泡法：将混合铝粉与发泡剂粉经压缩得到具有气密结构的预制体，加热预制体使发泡剂分解释放出气体，迫使预制体膨胀得到泡沫铝。这种方法工艺参数区间较窄，成本较高，但可用的合金成分广泛，有利于改善泡沫铝的力学性能，且可以直接制造形状复杂的部件。

　　散粉烧结法：通过变形手段破坏铝粉表面的氧化膜，使颗粒更易粘结在一起，或加入镁、铜等元素在特定温度下烧结形成低共熔合金。这种方法工艺简单、成本低，但孔隙率不高、材料强度低。

　　粉浆成型法：将金属铝粉、发泡剂、反应添加剂和有机载体组成悬浮液，搅拌成含有泡沫的状态后置入模具中加热焙烧，最终得到泡沫铝。这种方法可以制备开孔泡沫材料。

　　烧结溶解法：铝粉与盐粉均匀混合后压制成坯，烧结后置于热水中滤掉盐粒即可得到泡沫铝。这种方法只能获得中密度泡沫铝，且成品内易残留氯化钠造成腐蚀。

　　中空三维骨架法：将液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中，冷却后去除骨架即可得到泡沫铝。这种方法泡沫孔隙率可调，但操作繁琐、成本较高。

　　纤维烧结法：通过机械拉拔等方法得到金属铝丝，制成毡圈后进行烧结。这种方法可获得高孔隙率的泡沫铝，且强度和韧性较高。

　　浸浆海绵烧结法：将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体，用含有铝粉的浆液渗透后烧结即可得到泡沫铝。这种方法受多种因素影响，如有机前驱体的选择和预处理、浆料的组成等。

　　液态金属凝固法：

　　直接吹气发泡法：向金属熔融液中加入提高熔体粘度的物质，然后向熔体底部吹入气体形成气孔后冷却凝固。

　　发泡剂发泡法：在铝熔融体中加入发泡剂搅拌均匀后加热使其分解产生气体并膨胀发泡，冷却后得到泡沫铝。这种方法对设备要求简单、成本低廉，但发泡温度不易控制、气泡分布不均匀。

　　渗流铸造法：将可移去颗粒堆积在铸模中压制成坯后浇注金属并去除颗粒，制备出通孔泡沫铝。这种方法孔径参数可控、成本低，适合大规模工业生产。

　　固体-气体共晶凝固法：在高压氢气气氛中熔化金属铝得到含有过饱和氢气的均匀熔体，冷却凝固时氢气从固相中析出形成气泡得到泡沫铝。这种方法可以控制冷却条件以获得各向同性和各项异性的高孔隙度泡沫铝。

　　添加球料法：在铝合金熔液中加入颗粒或中空球并强化搅拌后进行铸造，溶解去除可溶性颗粒后得到连通孔泡沫铝。这种方法所得泡沫铝结构连续性较差。

　　此外，还有金属沉积法，包括电沉积法和气相蒸发沉积法，也可以制备出发泡材料铝。

　　二、性能特点

　　超轻性质：发泡材料铝的密度仅为0.20.4g/cm³，为金属铝的10%40%，重量只相当于木材的三分之一，体积扩大了13倍。

　　电磁波屏蔽性能：泡沫铝对高频电磁波有良好的屏蔽作用，能够使电磁干扰降低80%以上。

　　耐热性能：一般铝合金的溶解温度在560~700℃左右，而泡沫铝即使加热到1400℃也不溶解，且在高温下不释放有害气体。

　　高抗弯性：泡沫铝的抗弯性为钢的1.5倍。

　　良好的隔声与吸声性能：闭孔泡沫铝的隔声系数在声波频率8004000HZ时可达0.9以上;通孔泡沫铝的吸声数在声波频率1254000HZ时可达0.8。

　　耐腐蚀性能：泡沫铝的多孔结构使其更加抗腐蚀，可以在恶劣的环境中使用。

　　其他性能：还具有高吸收冲击能力、有过滤能力、易加工安装、成形精度高、不发霉、不易脏、在室内空间使用不易变色等特点。

　　三、应用领域

　　发泡材料铝因其独特的性能特点在多个领域得到广泛应用：

　　军事领域：用于陆军的主战坦克复合装甲、装甲车防爆底盘等;海军的复合甲板、舰艇隔舱等;以及航母电磁弹射器辐射屏蔽等。

　　建筑领域：用于大楼景观、内部装饰等;还可以制作内外装饰、隔音墙、天花板、门窗、间壁、屏蔽墙等。

　　交通领域：用于公路声屏障、公路隧道降噪、海底隧道降噪等;还可以制造汽车、电梯及传送设备上的耐震部件等。

　　电子电气设备：用于制造新型散热片和轻型电磁屏障等。

　　航空工业：制造飞机机翼以减少空气阻力，提高飞行安全系数。

　　综上所述，发泡材料铝作为一种新型功能材料具有广阔的应用前景和发展潜力。