王志峰，趙維民，許甫寧，王志國(guó)，賈俊青

（1.河北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300130；2.慶尚國(guó)立大學(xué)材料工程部，韓國(guó)晉州 660-701）

多孔金屬材料的制備方法及研究進(jìn)展

王志峰1，趙維民1，許甫寧2，王志國(guó)1，賈俊青1

（1.河北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300130；2.慶尚國(guó)立大學(xué)材料工程部，韓國(guó)晉州 660-701）

綜述了多孔金屬材料的各種制備方法、基本制備原理及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展情況，并簡(jiǎn)要介紹了多孔金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)。

多孔金屬；制備方法；研究進(jìn)展；應(yīng)用

1 前言

多孔金屬材料是20世紀(jì)80年代后期國(guó)際上迅速發(fā)展起來的一種具有優(yōu)異物理特性和良好力學(xué)性能的新型工程材料，在一些高端技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用[1]。多孔金屬材料（Cellular metals）是一個(gè)統(tǒng)稱，即各種形貌的孔洞分布于金屬基體中，將金屬相分割成為小單元[2]。

多孔金屬材料具有優(yōu)異的物理性能，如密度小、剛度大、比表面積大、吸能減震性能好、消音降噪效果好、電磁屏蔽性能高等，目前應(yīng)用于催化劑以及催化劑載體、高溫液體過濾器、熱交換器等功能材料方面；也可作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于航空、建筑等領(lǐng)域[2～4]。為適應(yīng)更多領(lǐng)域的應(yīng)用需要，多孔金屬領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)已由制備傳統(tǒng)高孔隙率、大孔徑（>1mm）、多面體孔形貌的多孔金屬材料轉(zhuǎn)為制備球形孔低孔隙率金屬泡沫、小孔徑高孔隙率金屬泡沫或小孔徑低孔隙率金屬泡沫，如圖1所示[5]。

2 典型多孔金屬材料及其制備方法

自1948年美國(guó)的Soknik[4]在鋁中加入汞成功制備泡沫鋁以來，多孔金屬材料得到了廣泛的研究，其制備方法可根據(jù)以下不同方式進(jìn)行分類：按產(chǎn)生氣孔時(shí)金屬狀態(tài)分為液相法和固相法；按采用工藝分為鑄造法、發(fā)泡法、沉積法、燒結(jié)法；按制備步驟分為一步法和兩步法等。各種制備方法、適用材料以及孔隙率可歸納為表1，其中鑄造法最經(jīng)濟(jì)，部分國(guó)家已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[4]。

2.1 直接吹氣法

直接吹氣法是通過吹氣裝置將氣體從底部吹入熔體，產(chǎn)生的氣泡上浮并聚集形成泡沫，傳送帶運(yùn)輸液態(tài)金屬泡沫并使其冷卻成為泡沫產(chǎn)品。該方法的制備原理圖及加拿大Cymat公司制備的典型產(chǎn)品如圖2所示。其關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)泡溫度區(qū)間足夠?qū)挕⒔饘偃垠w粘度合適，提高泡沫穩(wěn)定性，保證收集與成型過程中不破碎[7]。2005年韓國(guó)慶尚國(guó)立大學(xué)申請(qǐng)了使用該方法連續(xù)制造泡沫鋁的國(guó)際專利[8]。Demetriou MD通過吹入水蒸氣成功制備出Pd Cu Ni P非晶態(tài)泡沫金屬[9]。Takeshi Wada通過吹入氦氣，結(jié)合粉末法與等溫退火處理工藝，成功制備出了Zr-Cu-Al-Ag非晶態(tài)泡沫材料[9]；如圖3所示，在制備過程中預(yù)制塊自身孔隙率達(dá)到7%，橫斷面氣孔分布均勻，縱斷面增加保溫時(shí)間氣孔集中于頂部，經(jīng)研究其最佳保溫時(shí)間為2min，再將預(yù)制塊在玻璃轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶溫度區(qū)間進(jìn)行等溫退火處理，使得泡沫金屬材料的孔隙率提高至70%。

表1 多孔金屬的制備方法、適用材料、孔隙率[6]

2.2 熔體發(fā)泡法

熔體發(fā)泡法制備多孔金屬包括熔化合金錠、熔體增粘、加入發(fā)泡劑攪拌、保溫發(fā)泡、冷卻等工藝流程，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示[10]。其關(guān)鍵技術(shù)是熔體粘度控制、選擇與合金熔點(diǎn)溫度相匹配的發(fā)泡劑、均勻分散添加劑等。目前使用的增粘劑有金屬Ca粉、粉煤灰、SiC顆粒、MnO2、Al2O3顆粒、Al粉等[11～14]；發(fā)泡劑有 TiH2、ZrH2等金屬氫化物，CaCO3、MgCO3、CaMg（CO3）2等鹽類發(fā)泡劑，及具有增粘作用的新型發(fā)泡劑等[15～19]。目前韓國(guó)泡沫金屬產(chǎn)業(yè)化過程中涌現(xiàn)出Anyfoam、Foamtech等知名的泡沫鋁材料制造公司，加上慶尚國(guó)立大學(xué)在泡沫金屬理論和實(shí)踐兩方面做出的杰出工作[17]，使得泡沫金屬在韓國(guó)的多項(xiàng)領(lǐng)域已經(jīng)得到十分廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)中南大學(xué)[19，20]、中國(guó)科學(xué)院[21]、東北大學(xué)[22]、昆明理工大學(xué)[23]、吉林大學(xué)[24]等許多科研機(jī)構(gòu)都在從事多孔金屬材料的制備及理論研究。圖5是中南大學(xué)周向陽等使用自主研制的新型發(fā)泡劑制備的泡沫鋁的橫截面以及孔內(nèi)壁掃描圖，材料孔隙率高、孔徑均勻，無需加入增粘劑，既降低了制造成本又減少了工時(shí)。

2.3 兩步法

傳統(tǒng)意義上兩步法屬于熔體發(fā)泡法，包括制備預(yù)制塊和加熱發(fā)泡預(yù)制塊兩步驟。根據(jù)預(yù)制塊原材料可分為Formgrip[4]和TSF[5]兩種工藝：前者第一步是向Al-9Si/SiC復(fù)合熔體中添加經(jīng)預(yù)處理的TiH2粉末制備預(yù)制塊，后者第一步是向鋁合金熔體中添加金屬鈣粉和未處理TiH2制備預(yù)制塊；第二步都將預(yù)制塊加熱至固相線以上溫度保溫發(fā)泡，發(fā)泡前可對(duì)預(yù)制塊進(jìn)行前期處理，工藝流程如圖6所示。其關(guān)鍵技術(shù)是控制預(yù)制塊制備過程中僅有少量發(fā)泡劑分解。中南大學(xué)[19]研制的新型發(fā)泡劑分解溫度范圍寬、分解過程緩慢、分解氣體與熔體反應(yīng)生成的連續(xù)氧化膜對(duì)氣泡穩(wěn)定有著重要作用，最適合于該方法制備泡沫金屬。非傳統(tǒng)意義上Formgrip方法、TSF方法、粉末冶金法都屬于兩步法范疇，可用于制備異型件，但前兩種方法預(yù)制塊是通過熔體路徑，后者是通過固態(tài)路徑制備而成的。

2.4 滲流鑄造法

滲流法就是將金屬液滲入裝有耐高溫且可去除顆粒的鑄模中，然后去除顆粒產(chǎn)生三維網(wǎng)絡(luò)互相連通的多孔金屬。由于大多數(shù)金屬的表面張力較大，在重力作用下很難完全填充顆粒間隙，出現(xiàn)了壓力滲流法、真空滲流法及將造孔劑抽真空然后加壓滲流等新工藝。王海濱[25]等采用該方法成功制備出了通孔泡沫鋅鋁合金，再對(duì)該多孔材料浸滲松香和石蠟提高阻尼性能；南昌航空工業(yè)學(xué)院曹國(guó)兵等[26]采用MgSO4代替NaCl顆粒作為填料，鎂基體被腐蝕程度明顯降低，孔隙率一般不超過80%，孔徑由顆粒大小決定。

2.5 熔模鑄造法

熔模鑄造法是將高熔點(diǎn)液態(tài)材料充入海綿狀泡沫塑料孔隙中固化，整體加熱使塑料組分蒸發(fā)，得到海綿孔隙模型，然后再將液態(tài)金屬澆入鑄型中冷卻和凝固，去除高熔點(diǎn)材料，最終得到海綿狀多孔金屬。高熔點(diǎn)材料一般為莫來石、酚醛樹脂、碳酸鈣或石膏的混合物[27]。美國(guó)ERG公司已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其泡沫產(chǎn)品名為Duocel；日本Y.Yamada等[28]采用石膏作為填充材料制備通孔泡沫金屬SG91A Al和AZ91 Mg，如圖7所示。該方法制備多孔金屬的孔隙率為80%～97%，如果有合適的預(yù)制體材料可適合于任何可鑄合金，但該工藝的產(chǎn)量較低、成本較高。

2.6 空心球金屬泡沫法1987年Gardner向金屬熔體中加入空心球、強(qiáng)力攪拌、冷卻至一定粘度后澆注得到空心球金屬泡沫。目前為提高空心球的加入量以及金屬液和空心球之間的結(jié)合，采用與滲流鑄造類似的工藝，但兩者也存在本質(zhì)區(qū)別：滲流法是采用可去除粒子制備開孔金屬泡沫材料；空心球金屬泡沫法是以輕質(zhì)耐高溫空心粒子為孔隙制備金屬/中空球閉孔復(fù)合泡沫金屬材料[29]。A.Daoud[30]等制備ZC63-粉煤灰空心球閉孔鎂基泡沫復(fù)合材料，如圖8所示，空心球在基體中分布較均勻且潤(rùn)濕性也較好。王葉廣[31]等成功制備Ni基高溫合金空心球多孔材料。

2.7 粉末法

粉末法是將金屬粉末與添加劑均勻混合壓制成預(yù)制體，再加熱或燒結(jié)預(yù)制體得到泡沫金屬。預(yù)制塊的制備方法主要有冷壓法、熱壓法、擠壓法、熱軋法等，為了提高預(yù)制塊的塑性，熱壓前進(jìn)行燒結(jié)[32]。添加發(fā)泡劑，使預(yù)制塊受熱膨脹得到閉孔泡沫材料屬于粉末冶金法，發(fā)泡階段處于液態(tài)；添加造孔劑，除去預(yù)制塊中造孔劑，燒結(jié)得到開孔泡沫材料屬于粉末造孔劑法，整個(gè)過程處于固態(tài)，其工藝流程如圖9所示。

Francisco Garcia-Moreno等采用高壓粉末自生氣泡使預(yù)制塊膨脹的非傳統(tǒng)粉末冶金法制備泡沫鋁，隨著施加壓力增大，孔徑也增大[33]，如圖10所示；L.E.G.Cambronero[34]等成功制備泡沫鋁-鎂-硅合金；高洪吾[35]等采用浸入式提高預(yù)制塊加熱速度制備泡沫鋁；高芝[36]等冷壓法制備預(yù)制塊成功制備鐵基泡沫；Andree Irretier[37]等成功制備泡沫鉛；C.E.Wen[38]、Niu Wenjuan[39]等采用粉末造孔劑法成功制備多孔鈦和多孔鎂；B.P.Neville，A.Rabiei[40]等粉末冶金法制備不銹鋼中空球增強(qiáng)泡沫鋼復(fù)合材料，如圖11所示。另外，粉末法還包括粉末漿料燒結(jié)法、中空球燒結(jié)法、散粉燒結(jié)法、纖維冶金法等[3]。

2.8 電沉積法

電沉積法是用化學(xué)沉積法使高孔隙三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子材料金屬化，采用電鍍工藝在其骨架表面鍍覆一層金屬，再經(jīng)焙燒除去內(nèi)部的高分子材料，制得發(fā)泡金屬。加拿大Inco公司已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其產(chǎn)品名即為Inco；國(guó)內(nèi)王延輝[41]等成功制備孔隙率大于98%、結(jié)構(gòu)均勻的泡沫銀，如圖12所示。該方法制備的泡沫金屬孔隙率高、性能優(yōu)越、外觀漂亮，廣泛應(yīng)用于功能材料方面，其制備工藝相對(duì)復(fù)雜，成本較高，在部分尖端領(lǐng)域有應(yīng)用。

2.9 重復(fù)軋制結(jié)合法（ARB）

重復(fù)軋制結(jié)合法（Accumulative Roll-Bonding）是將發(fā)泡劑粉末均勻分散于金屬夾層板中，通過軋制使板材厚度減半，將該板切割成兩部分，表面處理后疊放在一起，重復(fù)上述操作，數(shù)次后得到含有發(fā)泡劑粉末的復(fù)合體。將由該復(fù)合體制成的預(yù)制體加熱發(fā)泡，從而制備泡沫金屬[3]，該方法屬于塑性變形過程。日本Koichi Kitazono等[42]成功制備Al-Mg合金泡沫金屬，如圖13所示。白色為發(fā)泡劑，黑色為夾層板，經(jīng)過6次重復(fù)扎制后發(fā)泡劑分散較均勻，但泡沫金屬的孔隙率低、孔結(jié)構(gòu)不均勻，導(dǎo)致各向異性。

2.10 金屬-氣體共晶定向凝固法

圖12 泡沫銀表面骨架形貌的掃描照片[41]

圖13 ARB法制備的Al-Mg合金泡沫金屬[42]

該方法常稱為“Gasar”工藝，在高壓氫氣氣氛中熔化合金錠，氫氣溶解于液態(tài)金屬中，當(dāng)達(dá)到其飽和度時(shí)將熔體定向凝固，得到圓柱形氣孔沿凝固方向定向排列的藕狀多孔金屬，典型裝置如圖14所示[43]。日本大阪大學(xué)H.Nakajima等成功制備藕狀多孔銅、藕狀單晶硅、藕狀多孔鐵、藕狀多孔不銹鋼、藕狀多孔碳素鋼等[44～49]；國(guó)內(nèi)清華大學(xué)、西安理工大學(xué)、南京航空航天大學(xué)[43，50，51]等研制出藕狀多孔材料（包括多孔鎂、多孔鋁、多孔銅等），部分研究達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

3 多孔金屬材料的應(yīng)用

多孔金屬材料因其特殊的結(jié)構(gòu)而具有一系列優(yōu)良性能，可作為功能材料和結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于眾多領(lǐng)域[52～55]：如耐高溫方面可作為熱交換器、高溫過濾器、散熱片、熱管、加熱棒等，如圖15（a-b）；生物醫(yī)學(xué)方面多孔鈦、多孔鎂等應(yīng)用于骨擴(kuò)增、骨科植入物、椎體融合等椎間盤疾病的治療，如圖15（c-d）；聲學(xué)方面具有吸音、消聲等作用適用于體育館、影劇院、地鐵以及高速列車消音墻等，如圖15（e-f）；化學(xué)方面應(yīng)用于化學(xué)催化劑載體、電池極板、電磁屏蔽室等；在機(jī)械工程、交通運(yùn)輸方面應(yīng)用于機(jī)械緊固件、自行車曲柄臂、汽車緩沖件、航天飛機(jī)保護(hù)殼等，如圖15（g-k）。

德國(guó)采用泡沫鋁材料制備真空起重工具、賽車碰撞緩沖件，采用三明治泡沫鋁材料制備望遠(yuǎn)鏡提升系統(tǒng)、Ariane65火箭原型件、自行車曲柄臂、烹飪廚具等；韓國(guó)使用泡沫鋁制備汽車碰撞能量吸收器，裝飾高速鐵路以及地鐵附近隔音屏，裝飾大學(xué)劇院內(nèi)壁及天花板、制鐵廠辦公區(qū)隔斷墻等；日本東京白金隧道采用ALPORAS公司生產(chǎn)的泡沫金屬裝飾內(nèi)壁；加拿大采用泡沫金屬制備柴油機(jī)排放控制材料、柴油氧化催化劑等，將多孔金屬特殊性能實(shí)際應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。泡沫金屬的生產(chǎn)國(guó)家及制備方法如表2所示。國(guó)內(nèi)多孔金屬材料的研究機(jī)構(gòu)雖然數(shù)量眾多，但處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的占多數(shù)，在形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化方面，仍需要艱辛的努力。

4 結(jié)束語

從20世紀(jì)中葉開始，世界各國(guó)已有幾百家研究機(jī)構(gòu)對(duì)泡沫金屬的性能和制備以及應(yīng)用等領(lǐng)域進(jìn)行研究：原材料方面由單純泡沫鋁發(fā)展至高熔點(diǎn)高強(qiáng)度泡沫鐵[36]、泡沫鋼[54]；制備方法由高成本至低成本熔體發(fā)泡法發(fā)展；結(jié)構(gòu)方面由簡(jiǎn)單泡沫金屬發(fā)展至三明治結(jié)構(gòu)泡沫材料[53]、泡沫基復(fù)合材料[24]、三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中填充高分子材料[25]、中空球泡沫[56]、纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[53]；由晶態(tài)泡沫發(fā)展至大塊非晶泡沫[57]、納米晶泡沫金屬[58]等。多孔金屬材料受到越來越多研究學(xué)者以及制造商的關(guān)注，將是本世紀(jì)最具研究意義和廣泛應(yīng)用前景的特殊材料之一。

表2 各國(guó)多孔金屬研究機(jī)構(gòu)、制造商、產(chǎn)品名及制備方法[54]

[1] 陳祥，李言祥.金屬泡沫材料研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，2003，17（5）:5.

[2] John Banhart.Manufacturing Routes for Metallic Foams[J].Solidification Science，2000，（12）:22-27.

[3] 田慶華，李鈞，郭學(xué)益，等.金屬泡沫材料的制備及應(yīng)用[J].電源技術(shù)，2008，132（6）:417-420.

[4] 蒂吉斯切H P，克雷茲特B.多孔泡沫金屬[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[5] 張錢城，盧天健，何思淵，等.閉孔泡沫鋁的孔結(jié)構(gòu)控制[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，41（3）:255-270.

[6] 程慧靜.熔體發(fā)泡法制備泡沫鋁的工藝研究[D].鞍山：鞍山科技大學(xué)，2006.

[7] 徐方明，王倩，許慶彥，等.熔體吹氣發(fā)泡法制備泡沫鋁的試驗(yàn)研究[J].特種鑄造及有色合金，2007，27（7）:563-567.

[8]Bo Young Hur.METHOD AND APPLICATION FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF FOAMED METALS[P].US：20050035502 A1，2005-2-17.

[9]Takeshi Wada，Xinmin Wang，Hisamichi Kimura，et al.Supercooled liquid foaming of a Zr-Al-Cu-Ag bulk metallic glass containing pressurized helium pores[J].Materials Letters，2009，63:858-860.

[10] 周全，吳蒙.碳酸鎂發(fā)泡劑制備泡沫鋁的研究[J].鑄造技術(shù)，200 9，30（2）:257-259.

[11] 羅洪杰，姚廣春，張曉明，等.泡沫鋁制備過程中增粘劑的選擇[J].材料與冶金學(xué)報(bào)，2004，3（4）:280-284.

[12] 魏鵬.用鋁粉作增粘劑制備泡沫鋁[J].機(jī)械工程材料，2006，30（5）:44-47.

[13] C.C.Yang，H.Nakae.The effects of viscosity and cooling conditions on the foamability of aluminum alloy[J].Journal of Materials Processing Technology，2003，141:202-206.

[14] D.P.Mondal，M.D.Goel，S.Das，et al.Effect of strain rate and relative density on compressive deformation behaviourofclosed cell aluminum-fly ash composite foams[J].Materials and Design，2009，30:1268-1274.

[15]Iyoshi T，Itch M，Akiyama S，et al.Alporas Aluminum Foam:Production process，Properties and Applications[J].Adv Eng Mater.，2000，2（4）:1792-1783.

[16] B.Matijasevic -Lux，J.Banhart，S.Fiechter，et al.Modification of titanium hydride for improved aluminum foam manufacture[J].Acta Materialia，2006，54:1887-1900.

[17] Dong-Hui Yang，Bo-Young Hur.Study on fabrication and foaming mechanism of Mg foam using CaCO3as blowing agent[J].Journal of Alloys and Compounds，2008，461:221-227.

[18] 衛(wèi)廣智，戚富麗.復(fù)合碳酸鹽作發(fā)泡劑制備泡沫鋁的工藝研究[J].輕合金加工技術(shù)，2009，37（3）:51-54.

[19] Xiangyang Zhou，Xiquan Liu，Jie Li，et al.Novel foaming agent used in preparation process of aluminum foams[J].Journal of University of Science and Technology Beijing，2008，15（6）:735-739.

[20] 周向陽，張華，劉希泉，等.泡沫鋁兩步法制備工藝用新型發(fā)泡劑的熱分解行為[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2008，18（12）:2265-2269.

[21] 羅洪杰，楊院生，林曦等.鎂基多孔材料的研究現(xiàn)狀與展望[J].材料導(dǎo)報(bào)，2008，22（1）:102-106.

[22] 亢德華.鋁和鋁合金熔體泡沫化過程的動(dòng)力學(xué)研究及分析 [D].沈陽：東北大學(xué)，2006.

[23] 左孝青，A.R.Keenedy，畢業(yè)順等.小孔徑泡沫鋁的制備及孔結(jié)構(gòu)細(xì)化機(jī)理[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2009，19（4）:682-688.

[24] 魏明.泡沫ZA22/SiCp復(fù)合材料的制備及其性能研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2008.

[25]王海濱.泡沫鋅鋁合金及其復(fù)合材料的制備與機(jī)械阻尼性能的研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2007.

[26] 冒國(guó)兵，徐建輝，陳樂平，等.用新型填料制備泡沫鎂和泡沫鋁材料[J].特種鑄造及有色合金，2003，（6）:8-11.

[27] 王宏偉，李慶芬，李智偉，等.鑄造法制備泡沫金屬材料[J].鑄造技術(shù)，2007，28（9）:1257-1261.

[28] Y.Yamada，K.Shimojima，Y.Sakaguchi，et al.Compressive properties of open-cellular SG91A Al and AZ91 Mg[J].Materials Science and Engineering，1999，A272:455-458.

[29] 李智偉，魏尊杰，王宏偉.空心球金屬泡沫的研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程材料，2008，32（11）:1-5.

[30] A.Daoud，M.T.Abou El-khair，M.Abdel-Aziz，et al.Fabrication，microstructure and compressive behavior of ZC63 Mg micro balloon foam composites[J].Composites Science Technology，2007，67:184-1853.

[31] 王葉廣.Ni基高溫合金空心球多孔材料制備工藝[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006.

[32] 王錄才，曾松巖，王芳，等.預(yù)制體制備方式對(duì)PCM法泡沫鋁發(fā)泡行為的影響[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2007，17（7）:1135-1142.

[33] Francisco Garcia-Moreno，John Banhart.Foaming of blowing agentfree aluminum powder compacts[J].Colloids and Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects，2007，309:264-269.

[34]L.E.G.Cambronero，J.M.Ruiz-Roman，F(xiàn).A.Corpas，et al.Manufacturing of Al-Mg-Si alloy foam using calcium carbonate as foaming agent[J].Journal of Materials Processing Technology，2009，209:1803-1809.

[35] 高洪吾，劉士魁，趙彥波，等.粉末冶金法浸入式發(fā)泡制作泡沫鋁的試驗(yàn)研究[J].特種鑄造及有色合金，2005，25（8）:457-460.

[36] 高芝，潘曉亮，謝世坤.粉末致密化制備鐵基泡沫[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，26（6）:965-968.

[37] Andree Irretier，John Banhart.Lead and Lead alloy foams[J].Acta Materialia，2005，53:4903-4917.

[38] C.E.Wen，M.Mabuchi，Y.Yamada，et al.Processing of biocompatible porous Ti and Mg[J].Scripta Material，2001，45:1147-1153.

[39] Niu Wenjuan，Bai Chenguang，Qiu Guibao，et al.Processing and properties of porous titanium using space holder technique[J].Materials Science and Engineering A，2009，506:148-151.

[40] B.P.Neville，A.Rabiei.Composite metal foams processed through powder metallurgy[J].Materials and Design，2008，29:388-396.

[41] 王延輝.發(fā)泡銀的電沉積制備及性能研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2006.

[42] Koichi Kitazono，Yusuke KiKuchi，Eiichi Sato，et al.Anisotropic compressive behavior of Al Mg alloy foams manufactured through accumulative roll-bonding process[J].Materials Letters，2007，61:1771-1774.

[43] 劉源，李言祥，張華偉，等.金屬-氣體共晶定向凝固工藝參數(shù)對(duì)藕狀多孔金屬鎂結(jié)構(gòu)的影響[J].稀有金屬材料與工程，2005，34（7）:1128-1130.

[44] H.Nakajima，S.K.Hyun，K.Ohashi，et al.Fabrication of porous copper by unidirectional solidification under hydrogen and its properties[J].Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects，2001，179:209-214.

[45] H.Nakajima.Fabrication of Lotus-type Porous Metals through Hydride Decomposition[J].Advanced engineering materials，2008，9:816-819.

[46] Takuji Nakahata，H.Nakajima.Fabrication of Lotus-type Porous silicon by unidirectional solidification in hydrogen[J].Materials Science and Engineering A，2004，384:373-376.

[47] M.Tane，T.Ichitsubo，H.Nakajima，et al.Fabrication of Lotus-type Porous silicon by unidirectional solidification in hydrogen[J].Materials Science and Engineering A，2004，384:373-376.

[48]K.Alvarez，K.Sato，S.K.Hyun，et al.Fabrication and properties of Lotustype porous nickel-free stainless steel for biomedical applications[J].Materials Science and Engineering，2008，C28:44-50.

[49] M.Kashihara，H.Yonetani，T.Kobi，et al.Fabrication of Lotus-type Porous carbon steel via continuous zone melting and its mechanical properties[J].Materials Science and Engineering A，2009，524:112-118.

[50] 陳文革，張強(qiáng)，胡可文，等.共晶反應(yīng)定向凝固工藝制備多孔材料氣孔形成和長(zhǎng)大機(jī)理[J].金屬功能材料，2009，16（4）:30-33.

[51] 沈以赴，吳鵬，顧冬冬，等.激光燒結(jié)制備藕狀316不銹鋼多孔材料的微孔結(jié)構(gòu)特征[J].航空學(xué)報(bào)，2007，28（5）:1236-1241.

[52] Louis-Philippe Lefebvre，John Banhart，David C.Dunand.Porous Metals and Metallic Foams Current Status and Recent Developments[J].Advanced engineering materials，2008，9:775-787.

[53]John Banhart，Hans-Wolfgang Seeliger.Aluminums Foam Sandwich Panels:Manufacture，Metallurgy and Applications[J].Advanced engineering materials，2008，9:793-802.

[54]John Banhart.Metal Foams:Production and Stability[J].Advanced engineering materials，2006，9:781-794.

[55] 胡小舟.發(fā)泡劑及工藝參數(shù)對(duì)泡沫鋼孔隙率的影響[D]昆明：昆明理工大學(xué)，2007.

[56] A.Rabiei，L.J.Vendra.A comparison of composite metal foam’s properties and other comparable metal foams[J].Materials Letters，2009，63:533-536.

[57] Alan Harold Brothers.Processing and Properties of Advanced Metallic Foams[D].Chicago:Northwestern University，2006.

[58] H.L.Fan，D.N.Fang.Modeling and limits of strength of nanopofous foams[J].Materials and Design，2009，30:1441-1444.

Fabrication Methods and Development of Cellular Metals

WANG ZhiFeng1，ZHAO WeiMin1，Hur BoYoung2，WANG ZhiGuo1，JIA JunQing1
（1.School ofMaterials Science and EngineeringHebei UniversityofTechnology，Tianjin 300130，Tianjin China；2.Division of Materials Engineering Gyeonsang National University，Jinju 660-701，South Korea）

Fabrication methods，basic principles and the research progress at home and abroad of cellular metals have been overviewed with brief introduction to the applications and development trend.

Cellular metals；Fabrication methods；Research progress；Application

TG 14；

A

1006-9658（2011）01-7

2010－08－31

2010－128

王志峰（1982-），男，博士生，主要研究方向：輕合金及其成型技術(shù)