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泡沫铝是由铝和气体组成的一种复合材料,其具有许多优良特性,例如密度小、耐热性好、刚性强,同时具有良好的抗冲击减震性、吸声性和电磁屏蔽性。泡沫铝也是一种可重复利用的环境友好型材料,其在建筑装饰、道路交通、机械制造等领域均有广阔的应用前景。目前,制造成本居高不下成为了泡沫铝大规模应用和批量化生产的主要制约因素。本文以工业纯铝为原料,采用熔体发泡法进行泡沫铝的制备。前期试验以TiH2作发泡剂进行泡沫铝制备。结果发现,添加Mg增黏可以显著提高泡沫铝质量;但由于TiH2起始分解温度较低,在高温铝液中TiH2分解速度快,气泡易于逸出熔体导致泡沫铝发泡效率低、整体质量较差。故此,选用CaH2和白云石作为泡沫铝制备的新型发泡剂,并对他们进行热分解特性研究。与TiH2相比CaH2和白云石的分解温度有较大提高,更利于制备高孔隙率泡沫铝。试验通过工艺参数控制,探究了发泡剂添加量、增黏剂种类、增黏剂添加量、保温时间对泡沫铝孔隙率、气孔均匀性和平均孔径的影响。结果表明,发泡剂添加量和保温时间是影响泡沫铝孔结构的主要因素。同时,分析了孔隙率对泡沫铝压缩性能和吸能性的影响。基于CaH2作发泡剂制备的泡沫铝孔隙率较高,气孔分布均匀性较好,内部气孔尺寸差异较小,平均孔径在2.18mm～3.27mm内,孔隙率可达80%以上。当发泡工艺参数为:发泡温度为680℃,保温温度为600℃时,保温时间控制为lOmin和CaH2添加量为0.8wt%时所得泡沫铝发泡质量、孔隙率、孔径尺寸较佳。基于白云石作发泡剂制备的泡沫铝气孔孔径小,平均孔径为0.61mm～0.88mn,孔隙率也可达80%以上。当发泡工艺参数为:发泡温度为700℃,保温温度为650℃时,保温时间控制为lOmin和白云石添加量为1.5wt%时所得泡沫铝发泡质量较好,孔隙率较高,孔隙分布均匀性好。镁粉和硅钙粉均能起到良好的增黏作用,Mg与Al主要形成Al2Mg和MgAl2O4使熔体黏度提高,硅钙粉与高温铝液主要形成高熔点Si02和复合氧化物CaAl2O4。CaH2作发泡剂时,Mg添加量为1.5wt%或硅钙粉添加量为1.5wt%时,泡沫铝孔隙率、孔径和孔隙均匀性较为适宜。白云石作发泡剂时,Mg添加量为1.5wt%或硅钙粉添加量为2wt%时,泡沫铝质量较好。泡沫铝压缩时,主要有弹性阶段、屈服阶段和致密化阶段,其中以CaH2作为发泡剂制备的泡沫铝屈服阶段表现出独特的锯齿状,以白云石作为发泡剂制备的泡沫铝孔隙率较低时,压缩曲线较为光滑,孔隙率较高时,屈服阶段也呈现锯齿状变化。随着试样的孔隙率增大,压缩屈服强度减小,但应力平台区延长。此外,孔隙率对试样吸能性也有较大影响,较低和较高的孔隙率均会降低试样吸能能力。