气泡间膜厚最薄处： 15 μm ～ 20 μm
密度 ：150 kg /m3 ～ 300 kg /m3。
常见的泡沫金属？
1.泡沫铝及其合金质轻，具有吸音、隔热、减振、 吸收冲击能和电磁波等特性，适用于导弹、飞行器和 其回收部件的冲击保护层，汽车缓冲器，电子机械减 振装置，电磁波屏蔽罩等。
2.泡沫铜的导电性和延展性好，可将其用于制备电 池（载体）负极材料、催化剂载体和电磁屏蔽材料。
泡 沫 铝 电 极 电 池
6.泡沫铝有很强的电磁屏蔽性能。 与其它电磁屏蔽材料相比有以下优点:
( 1 ) 、超轻质量，低密度 ( 300 kg /m3 ～ 1 000 kg /m3) ; ( 2) 耐高温、低热导率、良好的阻尼性等; ( 3) 、可以成形为复杂的形状，是实体金属所不能比拟的。
泡沫铝板材属于优等级的电磁屏蔽材料，对频率200MHz以下电磁 波，屏蔽效能达到90dB。厚度20mm的铁板，附带泡沫塑料，其屏蔽 电磁波为50dB。单独20mm泡沫铝，屏蔽电磁波为90dB，重量是铁板 的1/50。
可以应用在一些需要屏蔽电磁波信号的设备上。如移动的坦克指战车 、歼20隐身飞机
7、隔声降噪 高速公路和高铁安装泡沫铝声屏障，经测量，泡沫铝声屏障 可以降噪10~20dB。是铝板声屏障降噪的两倍。
8、军事装备 笨重且防护性能低的钢筋混凝土导弹发射井盖用轻质防护性能高的泡沫铝 井盖所代替，每个井盖由120吨降低到20吨。 运20大飞机空军列装，用以空降20吨左右的重型装备，用泡沫铝板材缓冲 垫保障空降安全，舰船甲板、大桥防撞及制造应急支援大桥都可以应用泡沫铝 板材。
七、市场
人类发现金属有9000年历史，制造铝合金有200年历 史，研发泡沫材料不到100年历史，相比之下，泡沫铝 从50年代后期问世，到现在不到60年，是一个充满活力 的新型材料，产业为朝阳产业。他的发展势必促进军民 融合产业发展，有利于一带一路战略的快速发展。目前 行业的年发展速度超过50%，正处于爆发式发展的前夕 ， 具有1000亿以上市场的巨大发展空间。随着新材料 战略的正确引领，通过科技研发领域的不断扩大，泡沫 铝行业正在进入一个健康的的高速发展期。
泡沫铝金属及泡沫金属
泡沫金属也称为多孔金属、多孔泡沫金属
组员：柏金彪、杨晓峰、高伟、祖浪、 黄忠勇、宋丹、王苏煊
一、概述 二、结构特点 三、性能应用 四、制备方法 五、特种加工工艺 六、成本 七、市场 八、前景展望
目录
一、概述
什么是泡沫金属？
泡沫金属是一种在金属基体中含有很多一定尺寸的空洞（一 定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的孔洞）的金属材料，由于 其结构特殊 ，因此具备了多方面的特殊性能 .
9、汽车防撞 无论日系低强度纵梁汽车，还是欧美高强度纵梁汽车，都需要解决防撞问题 ，泡沫铝防撞梁满足吸收撞击动能的要求，引起汽车车身大变革。
10、高铁列车 现在高铁车厢间采用的橡塑吸能管，吸能缓冲量很低，高吸能缓冲 的泡沫铝吸能盒，每节车厢两端安装后，极大提高防撞缓冲作用。
四、制备方法
1、固态烧结法（粉末或纤维的简单烧结的方法） 使用以纤维形式和粉末形式存在的固态物质制备多 孔金属。在制备过程中，金属粉末始终呈现固体状态 ，仅经过烧结处理或者其他的固态操作，可以烧结拥 有低孔隙率的闭孔结构和拥有高孔隙率的开孔结构。
六、成本
众所周知，泡沫铝作为21世纪最有价值的新型轻金属功能材料之一，自2010 起，以清华大学泡沫铝研究技术为代表，泡沫铝逐步走向产业化发展道路，尤其 在2015以后，泡沫铝在建筑、交通等领域，以其优越的性能得到迅速发展
1、技术因素：不同技术生产出的泡沫铝，性能差异较大，价格有所区分 2、身份因素：目前市场上实现泡沫铝产业化的企业，仅有数家，绝大多数为中介和 代理商。故价格会有所区分。 3、应用领域因素：不同的应用领域，有不同的性能要求，不同的产品研发、不同的 价格。如：碰撞防护性能、吸音降噪性能、阻燃耐腐蚀性能、轻量化性能、美观装饰性能 等。 4、标准因素：泡沫铝规格尺寸下，泡沫铝价格以平方为标准，根据厚度不一样，价 格产生相应的变化 5、生产资料因素：国际铝价及相应生产资料的成本
作为结构材料 ，它具有轻质 、高比强度的特点 ； 作为功能材料 ，它具有多孔 、减振 、阻尼 、吸音 、隔 音 、散热、吸收冲击能 、电磁屏蔽等多种物理性能.
泡沫铝金属？
泡沫铝：是以铝为基体，其中分 散着无数气泡的类似泡沫状的超轻金 属材料。
孔隙率：40% ～ 98%
气泡形状：多面结构
气泡尺寸： Φ3 mm ～ 9 mm
泡沫铝抗拉强度与其气泡率的关系：
落锤冲击试验的缓冲性能如图 ： 锤重 8 kg，落差 1． 5 m，泡沫铝的冲击速度( 加速度 × 冲击时间) 仅为实体铝的 1 /30。
2、 热学性能 泡沫铝的热导率仅为纯铝的 1 /5 ～ 1 /500，是 一种优秀的绝热、保温、不会燃烧的材料。 泡沫铝的热导率及线膨胀系数关系：
3、渗透性能及应用 泡沫金属中闭孔的数目对渗透性的影响较大 ，只有那些 具有通孔结构的泡沫材料才有渗透性能， 其多孔性可将其应用于化学过滤器 (如滤掉液体 、气体 中的固体颗粒等)、供净化水使用的气化处理器 。
多孔金属过滤器
4 、生物医学材料
利用钛或钴— 铬合金泡沫与人体的生物相
容性，可用于人体骨骼或牙齿的替代材料 ，多孔镍—
二、结构特点
（1）孔径大 与粉末冶金多孔材料相比，孔径较大，贯通孔多
。泡沫金属材料的孔径一般在0.1-10mm间。 （2）孔隙率高
孔隙率随其种类不同而不同，在40%-98%的范围内 变化。 （3）密度低
随孔隙率的提高，泡沫金属的密度降低，一般为 同体积金属的3/5-1/50不等。例如孔隙率大于63%的泡沫 铝合金，其密度可以低于1g/cm3，能够浮于水面之上。
八、前景展望
从目前发展现状来看 ，多孔泡沫金属 材料尽管在一些领域得到了应用 ，但只局限在部 分性能的应用方面 ，而大部分的优良性能仍然没 有开发出来 。 另外许多开发利用仅仅局限在实 验室范 围内 ，还没有完全达到工业应用的需求 。要在大量的生产实际中广为应用 ，还需要进一 步的深入研究与开发 。我们对泡沫金属的研究开 发与应用还有很长的路要走。
钛形状记忆合金由于好的机械性能 、耐腐蚀性能和形
状记忆效应 ，也可作为人体骨骼的替代物．
多 孔 钛 髓 关 节 用 于 矫 正 术
5、电极的结构材料
采用更高孔隙率的泡沫金属材料作为化学电源 电极的结构材料。
如泡沫镍作为电极材料用于镍-铬电池的电极时， 能效可提高90%，容量可提高40%，并可快速充电。
3、金属粉末烧结法（粉末冶金法） 是以金属或者金属与非金属混合物的粉末为原 料进行烧结成型，从而生产出多孔金属。粉末烧 结多孔材料多用球形状粉末，球形粉末使多孔金 属的孔径易于控制，并且通过性好。
五、泡沫金属材料的特种加工工艺
1、数控电火花线切割 电火花线切割是切割粉末冶金结合泡沫金 属的最佳选择,具有较高的尺寸可调性和表 面质量可控性,线切割泡沫金属表面质量能 够达到精加工要求和装配要求。
是最早制得泡沫金属的途径，属于粉末冶金工业 的生产方法。
2、熔体凝固法（从金属熔体中制备多孔金属）
（1）、熔体发泡法：利用各种不同的方法将气体停留在金 属液中形成气泡，然后冷却制得泡沫金属。
（2）、气体注入法(直接起泡法)：直接将气体注入到金属 溶体中形成气泡后冷却。
（3）、注意问题：在金属熔体中产生气泡的时候，会因为 液体中较大的浮力使气泡在熔体表面具有较快的上升速度，需 要调节熔融金属液的粘度来减缓气泡的上升速度。加入合金元 素可以增加熔融金属液的粘度。
泡沫金属多孔结构
泡沫金属低密度
（4）、微观结构
胞状 结构
三维网Байду номын сангаас结构
三、性能应用
导热性 热交换器
导电、自 支撑能力 多孔电极
渗透性 过滤与分
离
泡沫 金属
比表面积 大 催化
消音降噪 阻抗消音
器
吸能减震 汽车减震
器
1 、力学性能 作为汽车缓冲减震材料，泡沫铝在实际应用场合 承受的都是动态载荷，因此需要进一步研究在高应 变率条件下泡沫铝的力学性能。
2、水射流加工 水切割是加工大面积泡沫金属材料和 树脂粘合泡沫金属材料的理想加工工艺 ,但是随着切割厚度的增大,水柱的直径 会产生扩散。水柱锥度的影响集中体现 在工件底部尺寸的缩小。
3、激光加工 激光切割泡沫金属需要根据切割材 料设定特定的参数,其加工局限性比较 明显;激光切割表面相对实体切割表面 粗糙,表面容易形成球状切屑使切割表 面不均匀。