多孔泡沫金屬是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種功能材料，對(duì)其概念及分類(lèi)學(xué)術(shù)界不盡統(tǒng)一，但基本上有如下定義方式：多孔泡沫金屬是一種金屬基體中含有一定數(shù)量、一定尺寸孔徑、一定孔隙率的金屬材料。多孔泡沫金屬最早是在1948年由美國(guó)的SoSnik 利用汞在熔融鋁中氣化而制得，這使人們對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)發(fā)生了重大改變，認(rèn)為面粉可以發(fā)酵變大，金屬也可以通過(guò)類(lèi)似的方法使之膨脹，從而打破了金屬只有致密結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)概念。多孔泡沫金屬材料實(shí)際上是金屬與氣體的復(fù)合材料，正是由于這種特殊的結(jié)構(gòu)，使之既有金屬的特性又有氣泡特性，如密度小比表面大、能量吸收性好、導(dǎo)熱率低（閉孔體）、換熱散熱能力高（通孔體）、吸聲性好（通孔體）、滲透性?xún)?yōu)（通孔體）、電磁波吸收性好（通孔體）、阻焰、耐熱耐火、抗熱震、氣敏（一些多孔金屬對(duì)某些氣體十分敏感）、能再生、加工性好等。因此，作為一種新型功能材料，它在電子、通訊、化工、冶金、機(jī)械、建筑、交通運(yùn)輸業(yè)，甚至在航空航天技術(shù)中都有著廣泛的用途。

1.多孔泡沫金屬制備方法

1.1基于金屬熔體的工藝

1.1.1吹氣法發(fā)泡工藝

 首先向金屬液中加入SiC。 Al2O3等以提高金屬液的粘度" 然后使用特制的旋轉(zhuǎn)噴頭向熔體中吹入氣體(如空氣。 氬氣。 氮?dú)?span lang="EN-US">)[4!5]) 目前挪威的Hydro鋁業(yè)公司和加拿大的Cymat鋁業(yè)正在采用該法生產(chǎn)泡沫鋁" 如鑄造鋁合金AlSi10Mg(A359)或變形鋁合金1060" 3003"6016" 6061等) 生產(chǎn)的泡沫鋁從原理上講可以任意長(zhǎng)"寬度與盛鋁液的容器一樣) 這種方法制備泡沫鋁孔隙度為80%~98%" 密度為0.069~0.54 g/cm3" 平均孔隙尺寸為3~25 mm" 壁厚為50~85 !m)直接發(fā)泡工藝的優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)生產(chǎn)大塊。 低密度的泡沫金屬) 與其它方法相比" 該方法成本最低)Cymat 公司可生產(chǎn)鋁1 000 kg/h" 長(zhǎng)度為1.5 m" 厚2.5~15 cm) Hydro公司生產(chǎn)的泡沫鋁板材寬70 cm" 厚8~12 cm" 長(zhǎng)2 m" 生產(chǎn)率為500~600 kg/h) 該工藝的缺點(diǎn)是在最終使用時(shí)需要切割" 導(dǎo)致孔隙露出來(lái)" 而且由于使用了增強(qiáng)顆粒" 造成加工困難)。

 1.1.2添加發(fā)泡劑法

直接發(fā)泡熔體的另一個(gè)途徑是在熔體中添加發(fā)泡劑) 發(fā)泡劑在熱的作用下分解并釋放出氣體" 從而使金屬熔體發(fā)泡[6!7]) 1986年該法由日本的Shinco Wire公司開(kāi)發(fā)" 日產(chǎn)量可達(dá)1 000 kg泡沫鋁) 在這種方法中"首先要加入Ca" 然后攪拌以提高粘度" 這是因?yàn)樵谌垠w中形成CaO。 CaAl2O4或Al4Ca) 然后加入TiH2" 它可以在熱的熔體中釋放出氫氣) 熔體很快開(kāi)始慢慢膨脹"冷卻后即形成固態(tài)泡沫鋁) 用這種方法產(chǎn)生的泡沫鋁"是目前所能得到的泡沫鋁中孔隙最均勻的) 在有些文獻(xiàn)中" ZrH2也被用來(lái)生產(chǎn)泡沫鋁" 發(fā)泡溫度控制在670~7056" 加入量為0.5%~0.6%)Shinco Wire公司[8]生產(chǎn)的泡沫鋁塊的尺寸為2050mm!! 650 mm!! 450 mm" 重量大約為160 kg" 包括外殼的整體密度為0.27 g/cm3) 切除邊部后" 密度一般在0.18~0.24 g/cm3" 平均孔隙尺寸為2~10 mm) 在水平方向和垂直方向上存在密度梯度" 而且在頂部的中間位置密度最低) 據(jù)報(bào)道這種泡沫鋁價(jià)格較貴) 因此人們也提出了其它一些方法" 以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和生產(chǎn)形狀復(fù)雜的泡沫金屬零件) 采用類(lèi)似的工藝" 可以向鐵液中加入鎢粉末和發(fā)泡劑" 從而生產(chǎn)出泡沫鐵)除了使用Ca來(lái)調(diào)整熔體性能外" 還可向熔體中吹入氧氣。 空氣或其它氣體以提高粘度" 還可加入粉末狀Al2O3。 MnO2和SiC等) 為了克服金屬氣化物在加入熔體中所產(chǎn)生的問(wèn)題’ 分解速度過(guò)快( " 可先制備含有未分解的發(fā)泡劑的低熔點(diǎn)共晶合晶" 如Al-Mg預(yù)制塊"然后將預(yù)制塊加入高熔點(diǎn)合金中進(jìn)行發(fā)泡工藝) 另外"發(fā)泡劑還可以在稍高于固相線(xiàn)溫度。 低于分解溫度時(shí)加入金屬熔體" 攪拌后凝固) 隨后復(fù)合體被加熱至發(fā)泡劑分解溫度以上) 因此實(shí)際的發(fā)泡過(guò)程在第二個(gè)階段進(jìn)行)

1.2.3固-氣共晶凝固法

烏克蘭冶金學(xué)家Shapovalov等人開(kāi)發(fā)了一種通過(guò)固- 氣共晶轉(zhuǎn)變制備多孔金屬的新方法[9]) 某些液態(tài)金屬可以與氫氣形成共晶系統(tǒng)) 在高壓氫氣環(huán)境中熔化金屬" 可以得到含氫的金屬熔體。 當(dāng)溫度降低時(shí)" 熔體將最終發(fā)生共晶反應(yīng)" 形成固-氣兩相系統(tǒng)。 如果系統(tǒng)的成分足夠接近共晶成分" 將會(huì)在同一溫度下發(fā)生固- 氣分離反應(yīng)。 凝固速度在0.05~5 mm/s時(shí)" 凝固前沿的氫含量增加" 形成氣泡。 必須嚴(yán)格控制工藝參數(shù)"以防止氣泡從液相中逸出。 得到的孔隙形狀主要取決于氫含量" 熔體受到的壓力" 熱量散失的方向與速度"以及熔體的化學(xué)成分。 通常會(huì)形成大的沿凝固方向伸長(zhǎng)的孔隙" 孔徑10 !m~10 mm" 孔隙長(zhǎng)度為100 mm~300 mm" 長(zhǎng)徑比為1~300" 孔隙率為5%~75%。 這種方法被稱(chēng)為GASAR" 是俄文氣體增強(qiáng)首字母的縮寫(xiě)。 該方法已被用來(lái)生產(chǎn)多孔鎳， 銅， 鋁等。 除此之外" 該工藝還可用于制造多孔的鋼， 鈷， 鉻， 鉬甚至是陶瓷。但該法制備的多孔結(jié)構(gòu)的均勻性有時(shí)不太令人滿(mǎn)意"需要進(jìn)一步提高。

1.1.4滲流鑄造法

通過(guò)將液態(tài)金屬注入無(wú)機(jī)或有機(jī)顆?；蚩招那蛐纬傻目障吨?span lang="EN-US">" 也可得到多孔金屬。 鑄造之后" 顆?？梢员Ａ粼诮饘僦?span lang="EN-US">" 形成所謂的復(fù)合結(jié)構(gòu)% 也可在合適的溶劑， 酸中" 或通過(guò)熱處理的方法將顆粒去除蛭石， 耐火粘土球， 可溶性鹽， 松散的膨脹粘土， 砂粒，發(fā)泡玻璃球， 氧化鋁中空球都可被用來(lái)作為可形成空隙的無(wú)機(jī)填料。 如果熔體的凝固速度足夠快" 塑料球也可以作為形成空隙的支撐材料。 利用該法可生產(chǎn)開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的多孔金屬。滲流鑄造法的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)調(diào)整填料顆粒的尺寸可以準(zhǔn)確控制孔隙尺寸分布" 但孔隙率低于80%。 在發(fā)泡技術(shù)中所獲得的孔隙尺寸及其分布是不可控的" 而

孔隙率可高達(dá)98%。 采用這種開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的多孔材料制成的零件可安裝于氣動(dòng)裝置的出氣口以減少震動(dòng)。

1.1.5熔模鑄造法

該方法原理為將流態(tài)耐火材料滲入泡沫海綿中,然后風(fēng)干、硬化、焙燒使泡沫海綿分解,形成三維網(wǎng)狀骨架的預(yù)制型,將液體金屬澆入此預(yù)制型內(nèi),凝固后除去耐火材料,就可獲得具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的泡沫金屬。目前,日本和我院均用此法成功制備了泡沫鋁試樣。利用此方法制得的試樣對(duì)母體材料具有繼承性,孔隙三維貫通、結(jié)構(gòu)均勻,并不受材質(zhì)、形狀和大小的限制,能夠提供制造各種用途的通孔泡沫金屬,其缺點(diǎn)是金屬骨架強(qiáng)度低,工藝較復(fù)雜。除了上述制備工藝外,還有其它幾種,例如:加中空球料法、松散粉末燒結(jié)法、纖維冶金法等等。隨著對(duì)多孔金屬材料的不斷深入研究,許多國(guó)家又提出了各種不同的制備方法,美國(guó)專(zhuān)利中報(bào)道,美國(guó)ERG公司研究出一種名為“Duocel”的制備工藝,在高溫、高壓、高真空的環(huán)境下從過(guò)熱的鋁熔體直接制得泡沫鋁的方法,這種方法制得的泡沫鋁密度小,但強(qiáng)度較高。加拿大的鋁業(yè)公司開(kāi)發(fā)出一種獨(dú)特的制備工藝: 將空氣通入正在凝固著的金屬液中,在氣體排出后冷凝成泡沫材料。這種方法可生產(chǎn)大型泡沫金屬材料,且所得材料的密度較小。小桑德斯設(shè)計(jì)出一種名為通軸噴嘴空心球形鋁泡的泡沫鋁生產(chǎn)工藝,此種方法特別適合于制備共晶Al- Si 合金泡沫材料。

1.2基于粉末的制備工藝

1.2.1粉末冶金法

粉末冶金法也是一種制造泡沫金屬的常用方法，應(yīng)用范圍較廣，很多金屬（如鋁、錫、鐵、金、鋅、 鉛等)及其合金都可以用這種方法進(jìn)行發(fā)泡。其工藝首先將金屬粉末與適量的發(fā)泡劑混合均勻，然后通過(guò)擠壓、熱壓或軋制將混合粉末加工 成致密的預(yù)制品，再將預(yù)制品加熱到混合粉末熔點(diǎn)附近，使發(fā)泡劑分解產(chǎn)生氣體，冷卻后即可得到閉孔泡 沫金屬。

 與熔體發(fā)泡法相比，粉末冶金法更易于操作控制；通過(guò)合理選擇發(fā)泡時(shí)間和發(fā)泡溫度，可以得到不同密度值的泡沫金屬。但是，粉末冶金法的生產(chǎn)成本比熔體發(fā)泡法要高，而且難以制備大體積的構(gòu)件。

1.2.2氣體注入發(fā)泡法

與熔體發(fā)泡劑發(fā)泡法相類(lèi)似的氣體注入發(fā)泡法是目前生產(chǎn)多孔泡沫金屬最廉價(jià)的方法。該方法是向熔融的金屬熔體內(nèi)直接吹入氣體而使金屬熔體發(fā)泡，發(fā)泡用的氣體可以是氧氣、氬氣、空氣、水蒸氣、二氧化碳等。和熔體發(fā)泡劑發(fā)泡法一樣存在著孔洞的大小及其在金屬基體中的分布難以控制等問(wèn)題。其關(guān)鍵技術(shù)是使得熔體金屬具有合適的粘度,一般采取添加鈣和碳化硅粉增粘劑等措施來(lái)增加金屬熔體的粘度，金屬的成分應(yīng)保證足夠?qū)挼陌l(fā)泡溫度區(qū)間，使所形成的泡沫孔具有足夠的均勻性和穩(wěn)定性，以保證泡沫在隨后的收集與成型的過(guò)程中不破碎。此法最大的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低且易于工業(yè)化大批量生產(chǎn)

1.2.3燒結(jié)法

就是于較高溫度時(shí)物料產(chǎn)生初始液相, 在表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象的作用下, 物料顆粒相互接觸, 相互作用, 冷卻后物料發(fā)生固結(jié)而成為泡沫金屬, 為了使物料易于成型, 可采用粘結(jié)劑, 但粘結(jié)劑必須在燒結(jié)時(shí)除去, 為了提高泡沫金屬的孔隙率, 可采用填充劑, 填充劑同樣也需發(fā)生升華、溶解或分解, 氯化銨和甲基纖維素均可作為填充劑。在制備高孔隙率的泡沫金屬時(shí), 可以采用含有機(jī)支撐物燒結(jié)的方法, 先把天然海綿或人造海綿切成所需要的形狀, 使其充分吸收含有金屬粉末的漿液, 干燥后加熱使海綿分解, 繼續(xù)加熱使有機(jī)金屬化合物分解和使物料燒結(jié),冷卻后可得到孔隙率很高的泡沫金屬。該方法也以使用金屬纖維來(lái)代替粉末顆粒來(lái)制造多孔金屬, 由此法制備的多孔金屬其滲透性要比粉末法制取的高幾十倍。此外它還具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕性能和熱穩(wěn)定性能。

1.3基于沉積技術(shù)的制備工藝

1.3.1電解沉積法

采用所需規(guī)格形狀的泡沫有機(jī)物作為基體，在 真空下使液態(tài)金屬揮發(fā)成金屬蒸氣沉積到泡沫有機(jī) 物上面，冷卻后將有機(jī)物基體除去，經(jīng)燒結(jié)后得到泡 沫金屬材料的方法。該法的優(yōu)點(diǎn)在于制備件精細(xì)，孔隙率高，孔徑規(guī)則；缺點(diǎn)是投資大，生產(chǎn)成本高，操作 條件要求嚴(yán)格。此法主要適用于制備電極材料％。

1.3.2氣相沉積法

以不導(dǎo)電的泡沫有機(jī)物為基體，首先進(jìn)行粗化， 即在酸性條件下用強(qiáng)氧化劑對(duì)有機(jī)物進(jìn)行腐蝕，使其 表面變得易于被水潤(rùn)濕并產(chǎn)生微痕。粗化后進(jìn)行敏化，即在泡沫有機(jī)物表面吸附一層具有還原性質(zhì)的 金屬離子。敏化后進(jìn)行活化，即在泡沫有機(jī)物表面再 吸附一層具有催化性質(zhì)的金屬離子，然后放入鍍液 進(jìn)行化學(xué)鍍得到均勻的附著于有機(jī)物表面導(dǎo)電的金 屬層。經(jīng)過(guò)化學(xué)鍍處理的有機(jī)物最后進(jìn)行電鍍得到 所需要種類(lèi)的金屬和厚度。高溫處理使的有機(jī)物分 解，得到泡沫金屬材料。該法的優(yōu)點(diǎn)在于孔隙率高，孔 徑規(guī)則；缺點(diǎn)是操作麻煩，投資大，生產(chǎn)成本高。此法 主要適用于制備泡沫鎳、鋁、銅、銀等。

2多孔泡沫金屬的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

多孔泡沫金屬材料自問(wèn)世以來(lái),作為結(jié)構(gòu)材料， 它具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度的特點(diǎn)；作為功能材料，它具 有多孔、減振、阻尼、吸音、隔音、散熱、吸收沖擊能、 電磁屏蔽等多種物理性能；因此它在國(guó)內(nèi)外一般工 業(yè)領(lǐng)域及高技術(shù)領(lǐng)域都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 具體應(yīng)用如下利j用其減振、阻尼性能,做緩沖器、吸振器,例如宇宙飛船的起落架、升降機(jī)傳送安全墊、 各種包裝箱,特別是空運(yùn)包裝箱,機(jī)床床身、底座、減 小齒輪振動(dòng)和噪聲的阻尼環(huán)、高速磨床吸能內(nèi)襯， 該應(yīng)用也可看作是對(duì)多孔泡沫金屬的吸音、隔音性 能的應(yīng)用；利用其電磁屏蔽、輕質(zhì)和優(yōu)良的吸音、隔音性能，已將其用于制作建筑業(yè)的隔音板、電子儀器 外殼和電屏蔽室等結(jié)構(gòu)；利用其多孔性已將其應(yīng)用 于化學(xué)過(guò)濾器、供凈化水使用的氣化處理器、自動(dòng)加油的含油軸承、帶香味的裝飾品等；利用其輕質(zhì)、高 比強(qiáng)度的特點(diǎn)，用其制作浮水器、運(yùn)動(dòng)器材（如雪橇 等)、航空航天飛行器的相應(yīng)零件。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道 用多孔泡沫金屬材料制造飛行器，不但有減輕重量、節(jié)省能源的好處，而且還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)空間 站結(jié)束其使命時(shí)可以讓它重返大氣層，在大氣層中 迅速?gòu)氐椎厝紵?，化成氣體,減少空間垃圾；利用其散熱性能，已用其制作了散熱器；利用其吸收沖擊、 減振、阻尼性能，已用其制作汽車(chē)、火車(chē)側(cè)面與前部 的防沖部件、軍事裝甲車(chē)沖擊防護(hù)材料等。

2.1電極材料

隨著高檔電器（便攜式計(jì)算機(jī)、無(wú)繩電話(huà)等）的 迅速發(fā)展,可重復(fù)使用的高體積比、高質(zhì)量比容量的 充電電池的消耗也越來(lái)越大。高孔隙率（>95%)的多 孔泡沫金屬對(duì)提高電池的這些性能提供了用武之 地。如當(dāng)泡沫鎳作為電極材料用于Ni-Cd電池的電 極時(shí)，電極的氣液分離好、過(guò)電壓低，能效可提高 90%,容量可提40%,并可快速充電，在電池行業(yè) 中鎳鎘電池、鎳氫電池、可充電堿性電池一致趨向于 采用泡沫鎳作為正負(fù)極板以提高容量，這是電池行業(yè)的一個(gè)突破。

2.2 催化劑

化學(xué)反應(yīng)尤其是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，催化劑常常起著非常重要的作用，催化劑的表面積也是越大越好，高孔隙率使得多孔泡沫金屬具有大的比表面積?；ば袠I(yè)中，可直接使用泡沫鎳作鎳催化劑，或?qū)⑴菽囍瞥纱呋瘎┹d體。高孔隙率的多孔泡沫金屬作為支撐物有可能使催化劑高度分散，發(fā)揮更大的作用，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于陶瓷催化劑載體。

2.3 流體壓力緩沖材料

多孔泡沫金屬可裝在氣體或液體管道中，當(dāng)其一側(cè)的流體壓力或流速發(fā)生強(qiáng)烈波動(dòng)時(shí)，多孔泡沫金屬材料可以通過(guò)吸收流體的部分動(dòng)能和阻緩流體透過(guò)的作用，從而使多孔泡沫金屬體另一側(cè)的波動(dòng)大大減小，此效應(yīng)可用于保護(hù)精密儀表。

2.4 機(jī)械振動(dòng)緩沖材料

在將多孔泡沫金屬墊在振動(dòng)部位的接合部時(shí)，利用多孔泡沫材料的彈性變形可吸收一部分機(jī)械沖擊能。據(jù)報(bào)道，密度比為0.05～0.15 g/cm3 的泡沫鋁可吸收的能量為20～180 MJ/m3，強(qiáng)大的能量吸收能力使得它有可能用于汽車(chē)的保險(xiǎn)杠甚至于航天器的起落架，也可用作制造升降運(yùn)輸系統(tǒng)的緩沖器、磨礦機(jī)械的能量吸收襯層、汽車(chē)乘客坐位前后的可變形材料以改善安全性，優(yōu)異的減振性能也使泡沫技術(shù)有可能用作火箭和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的支護(hù)材料。

2.5 消音材料

聲波也是一種振動(dòng)，所以聲音透過(guò)多孔泡沫金屬時(shí)，可在材料內(nèi)發(fā)生散射、干涉，聲能被材料吸收，所以多孔泡沫金屬也可用于聲音的吸收材料，即消音材料，這種消音材料在氣體管道和蒸汽管道中都可獲得應(yīng)用。

2.6 阻燃、防爆材料

多孔泡沫金屬既有很好的流體穿透性又可有效地阻止火焰的傳播且自身有一定的耐火能力，于是可放置在輸運(yùn)可燃性液體或氣體的管道中以防止火焰的傳播，因?yàn)榱黧w在輸運(yùn)速度增加時(shí)可能會(huì)著火（聲速在接近爆炸限時(shí)會(huì)產(chǎn)生約15 MPa 的壓力）。實(shí)驗(yàn)表明[13]，6 mm 厚多孔泡沫金屬就可阻止碳?xì)浠衔锶紵俣葹?span lang="EN-US">210 m/s 的火焰，其作用機(jī)理可以解釋為當(dāng)火焰中的高溫氣體或微粒穿過(guò)多孔泡沫金屬材料時(shí)，由于發(fā)生迅速的熱交換，熱量被吸收和散失，致使氣體或微粒的溫度降到引燃點(diǎn)以下，火焰的傳播被阻止。

2.7 自發(fā)汗冷卻材料

把固體冷卻劑熔化滲入由耐熱金屬制成的多孔骨架中，在經(jīng)受高溫時(shí)這種材料內(nèi)部的冷卻劑會(huì)發(fā)生熔化和氣化而吸收大量的熱能，從而使材料在一定時(shí)間內(nèi)保持冷卻劑氣化溫度的水平，逸出的液體和氣體會(huì)在材料表面形成一層液膜或氣膜，可把材料與外界高溫環(huán)境隔離，此過(guò)程可一直進(jìn)行到冷卻劑耗盡為止，由于冷卻機(jī)理相當(dāng)于材料本身“發(fā)汗”，故有自發(fā)汗冷卻材料之稱(chēng)。

2.8 發(fā)散冷卻材料

發(fā)散冷卻是一種先進(jìn)的冷卻技術(shù)，它是迫使氣態(tài)或液態(tài)的冷卻介質(zhì)通過(guò)多孔材料，使之在材料表面建立一層連續(xù)、穩(wěn)定的隔熱性能良好的氣體附面層，將材料與熱流隔開(kāi)，得到非常理想的冷卻效果。以液氫-液氧發(fā)動(dòng)機(jī)推力室噴注器面板為例，采用發(fā)散冷卻后，它的一面為-150 ℃的氫氣，另一面為3500 ℃的燃?xì)?，而材料的熱面溫度僅在80～200 ℃之間[14]。用于發(fā)散冷卻的多孔材料，滲透量必須能夠準(zhǔn)確地控制在合理的范圍內(nèi)，透氣均勻，孔道曲折小，介質(zhì)流動(dòng)通暢，并且要滿(mǎn)足作為防熱結(jié)構(gòu)材料的基本要求，具有一定的強(qiáng)度、剛度和韌性，選用抗氧化性能好的材質(zhì)，以防止意外氧化堵孔，燒結(jié)金屬絲網(wǎng)多孔泡沫材料是其最佳選擇。

2.9 過(guò)濾材料

把多孔泡沫金屬制備成適當(dāng)?shù)男螤?，它就可以作為過(guò)濾材料從流體（如水、溶液、汽油、潤(rùn)滑油、冷凍劑、聚合物熔體）中濾出固體或懸浮物。常用的多孔泡沫金屬的材質(zhì)為青銅或不銹鋼。在腐蝕性很強(qiáng)的流體中，則需采用貴金屬（如Au）。

3.用粉末冶金法制備鋁合金釬料

3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法

將粒度為45?105 ^m的A1-Si釬料粉末和粒 度為25?45的KAlF4釬劑粉末按質(zhì)量比9 ：1均勻 混合，在冷等靜壓機(jī)上壓制成準(zhǔn)40mm的圓柱體粉 末，單位壓制壓力100?300MPa。然后在真空度為 10-3Pa真空燒結(jié)爐內(nèi)，300?550 °C下燒結(jié)2h，隨爐冷卻至室溫。再對(duì)燒結(jié)后的毛坯用loot熱擠壓機(jī)，以 擠壓比64 : 1、擠壓速度2.2m/min、擠壓溫度400°C 擠出準(zhǔn)5mm的釬料。用排水法測(cè)量密度。金相樣品 經(jīng)機(jī)械拋光后用標(biāo)準(zhǔn)Keller試劑（0.5% HF+1.5% HC1+2.5%HNO3+95.5%H2O)浸蝕后，用 QUANTA200 型掃描電鏡觀察熱擠壓前后材料的顯微結(jié)構(gòu)。

3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1） 壓制力的大小決定著自釬劑鋁釬料粉坯的密度大小，壓制力越高，粉坯的密度越高。壓制壓力較低時(shí)，隨壓制力的增加粉坯密度增加較快；壓制力較高時(shí)， 隨著壓力的增加， 密度增加的速度漸趨緩慢。當(dāng)壓制力約為150MPa 時(shí)，粉坯的相對(duì)密度可達(dá)到80%，粉坯具有進(jìn)行后續(xù)燒結(jié)和熱擠壓的條件。

（2）常規(guī)的燒結(jié)工藝(包括真空燒結(jié))不能提高自釬劑鋁釬料粉坯的密度，低于固相線(xiàn)溫度燒結(jié)，樣品的密度不但沒(méi)有提高，反而有所下降；高于固相線(xiàn)溫度燒結(jié)，樣品會(huì)發(fā)生熔化。而且燒結(jié)溫度的提高，粉坯燒結(jié)密度不會(huì)隨之增加。

（3）熱擠壓過(guò)程中燒結(jié)坯發(fā)生塑性變形，內(nèi)部顆粒之間的空隙和邊界消失，空洞減小，樣品的相對(duì)密度達(dá)到了96.7%。從相組成上看，白色顆粒KAlF4、細(xì)小黑點(diǎn)初晶Si 相比較均勻的分散在A1-Si 基體上。

   多孔泡沫金屬具有多孔、減振、阻尼、吸音、隔音、散熱、吸收沖擊能、 電磁屏蔽等多種物理性能；因此它在國(guó)內(nèi)外一般工業(yè)領(lǐng)域及高技術(shù)領(lǐng)域都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前對(duì)多孔泡沫金屬的研究多為冶金或金屬材料工作者采用單學(xué)科方法進(jìn)行的, 而多孔泡沫金屬的研究應(yīng)該從多種學(xué)科多種知識(shí)的集成出發(fā), 單學(xué)科研究難以取得突破性進(jìn)展, 且宜使研究與應(yīng)用脫節(jié)。今后的研究應(yīng)采用多學(xué)科交差滲透, 克服材料制備與應(yīng)用相脫節(jié)的現(xiàn)象, 以需求為對(duì)象有的放矢地進(jìn)行研究, 以加快科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的進(jìn)程。