泡沫鋁材料的結(jié)構(gòu)特征及面對(duì)的問題

泡沫鋁材料是目前最具應(yīng)用潛力的泡沫金屬，被譽(yù)為“金屬明星”。泡沫鋁是由鋁金屬基體材料和孔道組成，泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括孔徑、孔隙率或相對(duì)密度、孔圓形度、比表面積等。根據(jù)孔結(jié)構(gòu)之間的連通關(guān)系可被分為開孔泡沫鋁和閉孔泡沫鋁，如下圖所示，開孔泡沫鋁孔與孔相互連通，而閉孔泡沫鋁孔與孔相互獨(dú)立，彼此分隔，因此，泡沫鋁可以看作是鋁基體和孔隙兩相的復(fù)合材料。由于泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接決定了泡沫鋁的性能，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同用途選用合適參數(shù)的泡沫鋁材料。與傳統(tǒng)金屬材料相比，泡沫鋁具有孔徑大（孔徑 D＝0.2 mm～8 mm）、孔隙率高（孔隙率在 63％～90％）、密度小等特點(diǎn)。

至今，人們對(duì)泡沫鋁材料的研究已有半個(gè)世紀(jì)，比較成熟的制備工藝多達(dá)數(shù)十種，近幾十年，泡沫鋁的研發(fā)和制備在有了很大進(jìn)步，泡沫鋁作為功能材料與結(jié)構(gòu)材料有了較為廣泛的應(yīng)用，但是仍然存在很多問題，比如，泡沫鋁相對(duì)較低的比強(qiáng)度和比剛度嚴(yán)重制約了其在工程材料方面的應(yīng)用；目前對(duì)泡沫鋁的大部分理論研究還主要集中在常溫條件，作為熱防護(hù)材料的泡沫鋁在高溫下的性質(zhì)研究仍有待于進(jìn)一步深入；不僅如此，至今也缺乏相應(yīng)參數(shù)對(duì)泡沫鋁孔結(jié)構(gòu)均勻性進(jìn)行定量描述，也沒找到泡沫鋁孔結(jié)構(gòu)和性能的通用關(guān)系模型。為充分發(fā)揮泡沫鋁的優(yōu)異性能，發(fā)展和制備高性能的泡沫鋁基復(fù)合材料是未來的發(fā)展方向，越來越多的科學(xué)家已投入到泡沫鋁基復(fù)合材料的研發(fā)與應(yīng)用，可以相信，泡沫鋁材料的未來前景十分美好。