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泡沫铝是由金属相和气孔组成的复合材料，它把连续相铝的金属特点（如强度大，耐高温等）和分散相气孔的特性（如阻尼，隔热，隔声，消音，减震，屏蔽等）有机结合在一起，可广泛应用于交通运输、建筑机械、冶金化工、电子通讯和航天航空等多个领域，进而成为当今世界材料科学高技术领域的重要研究、开发内容之一。我国在国家科技攻关项目和国家“863”高技术研究发展计划项目中将泡沫铝材料作为一项重要的课题加以研究。目前我国对泡沫铝的研究还基本处于实验室阶段，无法满足国民经济和国家安全对泡沫铝材料的迫切需要。 本文采用粉末致密化法，分别以Al-Si合金粉末和纯Al粉末为基体材料，以TiH2为发泡剂，通过混合—压制成型—发泡工艺来制备泡沫铝材料。对发泡过程进行了深入的分析，对泡沫组织形成的机制及气泡的稳定性进行了探讨，并对所制备的泡沫铝材料的压缩与吸能性能进行了测试。制备了简单的泡沫铝柱形和环形零件。 对粉末的压制过程进行了研究。分析了摩擦力及压制方式对金属坯致密度及发泡效果的影响。分析表明在模具壁上涂抹润剂，且H/D值定在0.4左右时基本上可以消除压坯上下端的密度差异;只采用冷压的压制方式，由于“拱桥”现象的存在，金属坯的致密度很低，难以制得理想的泡沫铝材料;采用冷压+热压的压制方式，可获得接近100％致密度的金属坯，因此可以制得低密度、高孔隙率的泡沫铝材料。 在泡沫铝的制备过程中，深入研究了主要的工艺参数（如原料粉末的粒度、发泡添加量、发泡温度、发泡时间等）对泡沫铝制备过程的影响。分析了各参数对发泡的影响机制，确定了最佳的工艺条件。试验结果表明:Al-Si粉末粒度为d＜74μm，发泡剂添加量为1.5％～2.0％，发泡温度为670℃～690℃，发泡时间为15min～17min;纯Al粉末粒度为74μm＜d147μm，泡剂加入量为1.0％～1.2％，发泡温度为710℃～730℃，发泡时间为8min～10min时均可制得低密度、高孔隙率，孔结构均匀的泡沫铝材料。 对发泡过程中泡体孔结构及胞壁微观组织变化的规律进行了研究。分析表明泡沫铝发泡时经历微膨胀、显著膨胀和收缩等过程;孔结构经历了形核和长大，以及在毛细力和重力驱动下泡壁熔体的流动引起的合并粗化和孔隙率自上而下梯度减小等演化过程。 对气泡的稳定性进行了研究。分析表明空气中加热氧化处理TiH2以及添加Mg都可以提高泡体的稳定性。Al-Si合金粉TiH2处理温度在480℃，纯Al粉TiH2处理温度为500℃时可以在颗粒表面形成合适厚度的氧化层，发泡过程中可以使氢气稳定释放，泡体稳定生长。Mg可以分别与Al-Si合金和Al合金熔体表面的氧化层发生反应生成Mg3Al2(SiO4)3和MgAl2O4使得固体颗粒和熔体的润湿性增强从而阻止排液。Al-Si合金粉末Mg添加量为0.6％，纯Al粉末Mg添加量为0.8％时可以使气泡长时间保持稳定不破裂。 对所制备的泡沫铝材料的静态、动态压缩性能及泡沫铝的吸能性能进行了测试。泡沫铝的静态、动态压缩性能的测试结果表明:泡沫铝在压缩过程中，表现出多孔介质固有的三个变形阶段，即弹性阶段、屈服阶段和致密阶段。随着泡沫铝孔隙率的增大，应变率下降。 对闭孔泡沫铝的缓冲吸能性能进行了分析。密度对闭孔泡沫铝能量吸收效率的影响很小，不同密度的泡沫铝材料，吸能效率都能达到0.7以上，说明泡沫铝是一种优良的吸能材料。