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泡沫金属作为一种新型结构功能材料,兼具多孔材料的结构优势和金属材料的性能优势,可广泛应用于航空航天、石油化工、建筑、汽车等领域,涉及过滤分离、吸能减震、电磁屏蔽等方面。泡沫金属的制备工艺主要有粉末冶金和熔体发泡两种,熔体发泡是目前最成功的制备泡沫铝的方法,常选用TiHH2粉末作为发泡剂,但由于其分解速度过快而难以得到孔结构均匀的高性能泡沫铝材料。本研究采用粉末冶金和熔体发泡两种工艺成功制备出一定孔隙率的泡沫金属,并采用化学镀工艺成功制备出纯Ni均匀包覆的Ni/TiH2复合粉末。借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DSC/TG)、X射线衍射(XRD)、电子能谱仪(EDS)初步探索出烧结温度对压坯烧结形貌的影响,分析了造孔剂颗粒粒径及压坯厚度对孔隙率的影响规律;通过正交试验和单因素实验对Ni/TiH2复合粉末的化学镀工艺进行优化,建立了镀层的生长作用机理及模型;研究了活化剂浓度、化学镀反应时间、反应温度对镀层形貌的影响;并且将包覆后的复合粉末应用到熔体发泡工艺中成功制备出低密度高孔隙率且空隙结构均匀的高性能泡沫铝。主要结论如下:(1)粉末冶金工艺制备泡沫锌铝的最佳烧结温度为410℃(烧结3h、保温2h);当造孔剂NaCl粒径高于600μm时,孔结构极不均匀且易坍塌;压坯厚度为3mm-5mm时,孔隙率随压坯厚度的减小而增大。(2)由正交试验和单变量试验得出的最佳化学镀镍的工艺参数为:水合肼质量浓度为19g/L,硫酸镍质量浓度为40g/L,镀液反应pH值为9.5,镀液反应温度为88℃,总反应时间为45min,活化液PdCl2浓度为0.1g/L。(3)采用正交优化工艺化学镀制备出的单质金属Ni层包覆完全且厚度均匀,镀层平均厚度约为1.5-2.0μm。镀层的生长机制基本符合奥斯特瓦尔德(Ostwald ripening)机制。结合分析DSC+TG曲线得知,Ni/TiH2复合粉末与原始TiHH2粉末相比,释氢反应开始温度提高约90℃,延缓释氢时间约80s。(4)研究了自制的Ni/TiH2复合粉末在熔体发泡工艺中的应用,包覆后的Ni/TiH2复合粉末大大延缓了释氢时间,成功制备出低密度高孔隙率且空隙结构均匀的高性能泡沫铝,密度值在0.16-0.35g/cm3之间,孔隙率高达85%以上。(5)熔体发泡发泡过程中气泡的形成长大机制基本符合奥斯特瓦尔德(Ostwald ripening)机制,发泡过程先是出现很多小气泡,然后小气泡不断合并形成孔径稳定的大气泡,随后大气泡就会变得越来越大直至孔壁破裂。