泡沫金属的制备_性能及其在催化反应中的应用

泡沫金属的介绍及制备泡沫金属是一种具有网状结构的金属材料，具有多孔、轻质、吸能等特点，广泛应用于航天航空、汽车、石油化工、建筑和生物医学等领域。

泡沫金属的制备方法有物理发泡法、化学发泡法和合金熔浇法等。

物理发泡法是利用金属粉末与发泡剂混合，通过高温炉将混合物熔化，发泡剂在熔融过程中释放出气体，使金属熔液形成气泡。

通过调整熔融温度、发泡剂添加量和冷却速率等参数，可以控制泡沫金属的孔隙率、孔径大小和形状。

化学发泡法是在金属粉末中添加化学反应剂，如水和一些添加剂，通过反应产生氢气或其他气体。

在高温下，氢气被金属熔融体吸收，形成气泡，使金属熔液膨胀。

利用化学发泡法可以制备具有更高孔隙率和更大孔径的泡沫金属。

合金熔浇法是将金属合金熔化后注入预先制备好的多孔陶瓷模具中，通过真空抽吸或压力注入等手段，将金属熔液填充到模具中的孔隙中，然后经过冷却固化，形成泡沫金属。

合金熔浇法可以制备泡沫金属的孔隙形状和密度更加均匀，同时具有较高的抗压强度和较低的气孔率。

泡沫金属具有以下几个显著的特点：1.轻质高强：泡沫金属的孔隙率通常可以达到80%以上，因此具有很小的密度。

同时，由于金属的连续结构，泡沫金属具有优异的强度和刚度。

2.吸能减震：泡沫金属可以吸收和分散冲击能量，具有较好的减震和吸能性能。

在航天航空领域的燃料箱、汽车碰撞缓冲装置和防弹材料等方面具有广泛的应用。

3.导热性能好：由于泡沫金属的连续结构，其导热性能较好。

可以用作散热器材料，有效降低电子设备和发动机等高温部件的温度。

4.吸声性能好：泡沫金属的多孔结构可以有效吸收和分散声音能量，具有良好的吸音性能。

在建筑和汽车领域被广泛应用于隔音材料。

5.生物相容性好：由于泡沫金属具有金属的特性，如抗腐蚀性和生物相容性，因此可以在生物医学领域应用于植入材料。

总之，泡沫金属具有轻质高强、吸能减震、导热性能好、吸声性能好和生物相容性好等优良特性。

随着科学技术的发展，泡沫金属在各个领域的应用将会进一步扩大。

泡沫金属材料的制备与性能研究近年来，泡沫材料作为一种新型材料，被广泛应用于隔热、吸声、过滤、减震等领域。

而在这篇文章中，我们将集中讨论其中的一种——泡沫金属材料，探究其制备和性能方面的研究。

一、泡沫金属材料的制备泡沫金属材料的制备主要有三种方法：粉末冶金法、自发性膨胀法和前驱体法。

1.粉末冶金法粉末冶金法是通过在高温状态下将粉末压实，然后在惰性气氛或真空条件下进行高温退火，使金属粉末热膨胀形成泡孔的方法制备泡沫金属材料。

因为这种方法所得到的泡沫材料的孔径比其它两种方法得到的材料要细小，所以在一些领域中，其应用范围相对较窄。

2.自发性膨胀法自发性膨胀法是将金属粉末放进钢管中，在加热到一定温度后，金属粉末在其自身内部发生氧化还原反应，放出气体，使得热膨胀的金属粉末形成空心结构的泡沫材料。

这种方法得到的泡沫材料具有较大的孔径和比表面积和气膜厚度，所以在催化剂、吸附材料等领域中有着广泛的应用。

3.前驱体法前驱体法是在高分子聚合物溶液中先形成金属络合物，然后将其加热至一定温度，分解出气体形成泡孔的方法制备泡沫金属材料。

这种方法制备的泡沫材料具有均匀的孔径、较高的开孔率、高比表面积和良好的机械性能，所以在热阻隔、吸声等领域中有着广泛的应用。

二、泡沫金属材料的性能泡沫金属材料由于具有空心结构，所以其密度非常之小。

与普通金属相比，泡沫金属材料的抗压性能和比强度非常之高，同时其导热性和导电性能也比较强。

1.抗压性能泡沫金属在制备过程中，其空心孔隙的大小和分布会对其抗压性能产生一定影响。

一般来说，孔径越小，分布越均匀的泡沫材料其抗压性能就越好。

而当孔径较大时，由于其容易发生屈曲、断裂等现象，所以其抗压性能相对较弱。

2.导热性能泡沫金属材料的导热性能与其密度有关，密度越低，导热性能越强。

当空气孔隙率达到95%以上时，泡沫金属材料的热传导系数将会小于1W/mk，而这也是其他材料所不能比拟的。

因此，泡沫金属材料的导热性能表现出了卓越的隔热性能。

泡沫金属泡沫金属是一种与众不同的材料，它具有独特的结构和性能。

这种材料由金属薄片组成，形成一个类似于海绵的结构。

泡沫金属通常用于吸声、隔热、过滤和结构支撑等领域。

本文将介绍泡沫金属的制备方法、结构特点以及应用领域等内容。

一、制备方法泡沫金属的制备方法主要有两种：物理泡沫法和化学泡沫法。

物理泡沫法是将金属薄片堆叠在一起，然后在高温环境下进行烧结。

这个过程中，金属薄片之间的空隙被保留下来，形成了泡沫状结构。

物理泡沫法制备的泡沫金属具有均匀的孔隙结构和良好的机械性能。

化学泡沫法是通过在金属薄片上涂覆一层特殊的泡沫剂，然后在高温环境下进行热解或燃烧。

泡沫剂在高温下分解产生气体，形成气泡，使金属薄片膨胀并形成泡沫状结构。

化学泡沫法制备的泡沫金属具有较大的孔隙度和较低的密度。

二、结构特点泡沫金属的结构特点是其最大的优点之一。

泡沫金属的结构类似于海绵，具有大量的孔隙。

这些孔隙可以提供较大的表面积，从而增加与外界环境的接触面积。

此外，泡沫金属的孔隙大小和分布可以根据需求进行调节。

这种可调节的结构使得泡沫金属在吸声、隔热和过滤等领域具有广泛的应用。

泡沫金属的结构还具有良好的机械性能。

由于金属薄片之间的交叉连接，泡沫金属具有较高的强度和刚度。

这种结构可以使泡沫金属承受较大的载荷，从而在结构支撑方面具有潜力。

三、应用领域泡沫金属由于其独特的结构和性能，被广泛应用于各个领域。

在声学方面，泡沫金属因其良好的吸声性能被用于吸音材料的制备。

泡沫金属可以通过调节孔隙结构和密度来实现不同频率范围内的吸声效果。

因此，它在音响室、汽车制造和船舶建造等领域有着广泛的应用。

在隔热方面，泡沫金属可以作为保温隔热材料来减少能量的传导和散失。

由于泡沫金属的结构具有大量的孔隙，可以形成一个有效的隔热层。

这种材料在建筑、石油化工和航天航空等领域中被广泛应用。

在过滤方面，泡沫金属可用于空气和液体的过滤。

由于其高表面积和可调节的孔隙结构，泡沫金属可以有效地去除悬浮颗粒和杂质。

泡沫金属的制备力学性能及其应用泡沫金属是指金属材料在冶金过程中通过特殊方法制得的具有开放孔隙结构的材料。

泡沫金属具有低密度、高比强度、优异的吸能性能、良好的导热性能等特点，因此被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、能源储存等领域。

泡沫金属的制备方法多种多样，常见的有聚合物模板法、发泡剂法、自发性发泡法等。

其中，聚合物模板法是最常见的制备方法之一、首先，将金属粉末与粘结剂混合，然后将混合物填充到聚合物模板中，通过高温处理使粘结剂烧结，最后将聚合物模板去除，得到具有孔隙结构的泡沫金属。

泡沫金属具有优异的力学性能。

它具有高比强度和高吸能性能，可以有效地吸收能量和缓解冲击。

由于其孔隙结构的存在，泡沫金属具有优异的吸震性能，减小了任何外部力对机械结构的影响，因此泡沫金属常被用作冲击吸收材料、振动控制材料等。

此外，泡沫金属还具有良好的导热性能，可以作为热传导材料在热管理领域得到应用。

泡沫金属在汽车领域有广泛的应用。

它可以用来制作汽车碰撞保护材料，能够有效地吸收碰撞能量，保护车辆内部的人员安全。

此外，泡沫金属还可以应用于汽车排放系统中，用于减轻噪音和振动。

同样，在航空航天领域，泡沫金属也有重要的应用。

它可以用于制作航空航天器的结构材料、燃料储存材料等。

另外，泡沫金属还可以用于建筑领域。

其低密度和高比强度使其成为一种理想的建筑材料，可以用于制作轻质墙板、隔音材料、隔热材料等。

此外，由于泡沫金属具有优异的导热性能，它还可以用于太阳能热能储存系统以及建筑物的能源效率改善。

总之，泡沫金属作为一种具有开放孔隙结构的材料，具有低密度、高比强度、良好的吸能性能和导热性能等特点，因而在各个领域都有广泛的应用。

随着科技的进步，泡沫金属的制备方法将会更加多样化，其应用领域也将进一步扩展。

收稿日期：2004-09-02作者简介：陈文革（1969-），男（汉），陕西澄城县人，副教授，博士学位，主要从事纳米与功能器件材料研究。

泡沫金属的特点、应用、制备与发展陈文革!，张强"（1.西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048；2.西安惠宇金属基复合材料公司，陕西西安710000）摘要：本文阐述了多孔泡沫金属的结构特点、性能、应用以及制备技术，并展望了泡沫金属今后的研究与发展。

关键词：泡沫金属；性能；制备；应用；综述中图分类号：TF 125.6文献标识码：A文章编号：1006-6543（2005）02-0037-06CHARACTER I ST I CS APPL I CAT I ON FABR I CAT I ON AND DEVELOP M ENT OF PORO S M ETALSCHEN W en -g e 1，ZHANG O ian g 2（1.S choo l o f M aterials S cience and En g i neeri n g ，X i ’an n ivers it y o f T echno lo gy ，X i ’an 710048，Ch i na ；2.M etal M atri x C om p os ite M aterial C or p oration o f X i ’an H ui y u ，X i ’an 710000，Ch i na ）Abstract ：T he struct ure ，characteristics ，a pp lication and f abrication o f p orous m etals are su mm a-rized.T he research and develo p m ent o f p orous m etals i n t he f ut ure are f orecast.K e y words ：p orous m etal ；characteristic ；f abrication ；a pp lication ；su mm arization 多孔泡沫金属自1948年美国的S oS ni k 利用汞在熔融铝中气化而得，使人们对金属的认识发生了重大转变，认为面粉可以发酵长大，金属也可以通过类似的方法使之膨胀，从而打破了金属只有致密结构的传统概念。

泡沫金属基复合析氢涂层催化材料的制备及性能研究随着能源需求的增加和环境污染的加剧，氢能作为一种清洁能源受到了广泛关注。

其中，析氢技术是氢能利用的重要途径之一。

为了提高析氢反应的效率和降低能源消耗，研究人员开始寻找新的催化材料。

泡沫金属基复合析氢涂层催化材料因其独特的结构和优异的性能成为了研究的热点。

泡沫金属基复合析氢涂层催化材料的制备是一个复杂的过程。

首先，选择适合的泡沫金属基材料作为载体，常见的选择有铝、镍、钛等。

然后，利用化学方法或物理方法将催化剂引入泡沫金属基材料中。

常用的催化剂有铂、钯、镍等。

最后，通过热处理等工艺将催化剂与泡沫金属基材料进行固定，形成复合析氢涂层催化材料。

制备过程中的关键是控制催化剂的分散度和固定度，以及泡沫金属基材料的表面性质。

泡沫金属基复合析氢涂层催化材料具有许多优异的性能。

首先，由于泡沫金属基材料具有多孔的结构，可以提供大量的反应活性位点，增加催化反应的表面积。

其次，催化剂的引入可以提高反应的速率和选择性，降低反应的起始温度。

此外，泡沫金属基材料具有良好的导热性和导电性，有助于催化反应的进行。

最重要的是，泡沫金属基复合析氢涂层催化材料具有较高的稳定性和寿命，可以多次使用而不损失催化活性。

然而，泡沫金属基复合析氢涂层催化材料还存在一些问题。

首先，制备过程中的工艺条件需要进一步优化，以提高催化剂的分散度和固定度。

其次，催化剂的选择和设计需要更加精确，以适应不同的析氢反应条件。

此外，催化材料的寿命和稳定性也需要进一步改进，以满足长期工作的需求。

综上所述，泡沫金属基复合析氢涂层催化材料具有很大的应用潜力。

通过优化制备工艺和催化剂设计，可以进一步提高催化材料的性能。

未来的研究方向应该集中在提高催化剂的稳定性和降低能源消耗上，以促进析氢技术的发展和应用。

泡沫铝的制备方法、性能及应用概述：泡沫铝是以工业纯铝或铝合金为原材料，采用化学或物理方法，通过多步反应、压制、发泡、固化、切割、表面处理等工序制成的一种具有连续开放的多孔结构材料。

泡沫铝具有轻质、高强度、良好的机械性能、尺寸稳定性和优良的吸音、隔热性能等特点，在航空、航天、汽车、电子、防护等领域有广泛应用。

制备方法：泡沫铝的制备方法主要包括化学发泡法、物理发泡法和电化学发泡法等。

其中，化学发泡法是较为常用的制备方法。

化学发泡法是通过反应剂作用，在铝粉表面生成氢气泡，在加热过程中泡沫化，最终得到多孔铝材料。

化学发泡法的反应剂主要包括金属单质、金属氢化物等，具体反应过程通过选择不同的反应剂、添加剂和控制温度、压力等参数可实现。

性能表现：泡沫铝具有多孔的结构形态，其中孔隙率可以达到70%~95%，孔径分布在数百微米到数毫米之间。

有很多优良性能：机械性能：泡沫铝的压缩强度为1MPa~12MPa，弹性模量为1GPa~10GPa，良好的抗弯、抗拉、抗剪切性能等。

热学性能：泡沫铝的导热系数低，远低于传统金属材料，导热系数通常在0.1~0.3W/m·K之间，隔热性能良好。

声学性能：泡沫铝具有较好的吸收声波的功能，使用于环保建筑或者是飞机等需要控制噪音的场合。

应用领域：泡沫铝广泛应用于以下领域：航空航天：泡沫铝在航空航天行业的应用领域主要在于减轻重量、提高机体强度和刚度，减小燃油消耗，并可制成各种尺寸、形状和复杂的构件，如拱形构件、连肋件等。

汽车工业：泡沫铝在汽车工业中的应用主要在于减轻汽车重量，提高汽车稳定性、安全性和燃油经济性。

在自身性能优越的同时质量轻盈，使汽车设计者能够在既定的车体尺寸框架内最大化地应用高强度材料。

电子领域：泡沫铝在电子领域主要用作电磁波屏蔽材料、导热件、隔热材料、消声材料、弹性件、垫圈等。

防护类领域：泡沫铝可以用作防护材料，如在军工等领域，将泡沫铝切削成各种规格的装甲板，可以有效抵御弹头和炸药的攻击。

泡沫金属的介绍及制备泡沫金属，又称金属泡沫或多孔金属，是一种具有很高比表面积和极低密度的材料。

它是由金属表面的气泡组成，具有良好的热、声、电和机械性能，广泛应用于过滤、隔热、吸能和结构支撑等领域。

第一种制备方法是模板法。

这种方法首先需要制备一个具有特定孔洞结构的模板，常用的模板材料有泡沫聚苯乙烯、泡沫聚氨酯和陶瓷材料等。

然后，将金属溶液浸渍到模板中，再通过高温烧结或电解沉积等方法形成金属泡沫。

最后，将模板从金属泡沫中去除，得到所需的泡沫金属材料。

这种方法制备的金属泡沫具有规则的孔洞结构和良好的复制性。

第二种制备方法是粉末法。

这种方法是通过金属粉末与发泡剂混合，然后将混合物置于高温环境中进行烧结，使粉末粒子熔结在一起，形成金属泡沫。

这种方法制备的金属泡沫具有无规则的孔洞结构，适用于一些特殊领域的应用。

第三种制备方法是发泡燃烧法。

这种方法是利用金属粉末与可燃剂的混合物，在燃烧过程中生成大量的气体，从而形成金属泡沫。

这种方法制备的金属泡沫具有高比表面积和较低密度，适用于过滤和催化等领域。

最后一种制备方法是水泡发泡法。

这种方法是将金属粉末与表面活性剂和泡沫稳定剂混合，再将混合物加入水中，通过机械搅拌和超声波处理等方法形成稳定的泡沫液。

将泡沫液移至模具中，加热或烘干后，形成金属泡沫材料。

这种方法制备的金属泡沫具有较低的密度和较高的强度，适用于吸能和噪音控制等领域。

总的来说，泡沫金属是一种新型的多孔金属材料，具有独特的性能和广泛的应用前景。

通过不同的制备方法，可以得到具有不同结构和性能的泡沫金属材料，满足不同领域的需求。

泡沫金属的现有制备方法总结泡沫金属是一种具有多孔结构和良好力学性能的材料，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

本文将总结泡沫金属的现有制备方法，并对其特点和应用进行探讨。

首先，模板法是最早采用的一种制备泡沫金属的方法。

该方法将金属粉末和模板混合后，在高温下进行烧结，然后通过酸蚀模板，得到具有多孔结构的泡沫金属。

该方法制备的泡沫金属具有较高的孔隙率和良好的成型性能，但模板的选择和处理过程会对成品的性能和形状产生影响。

第二，溶胶凝胶法是一种利用溶胶凝胶反应生成的孔洞来制备泡沫金属的方法。

该方法主要包括凝胶浸渍法和凝胶共凝胶法。

凝胶浸渍法是将金属溶胶浸渍到泡沫状的碳骨架中，然后经过热处理得到泡沫金属。

凝胶共凝胶法是将金属溶胶和有机高聚物溶胶融合，形成共凝胶，再通过热处理得到泡沫金属。

这两种方法制备的泡沫金属具有较高的孔隙率和良好的力学性能，但制备过程复杂，需要对溶胶和凝胶的性质进行精确控制。

第三，电解法是一种利用电解过程生成气泡来制备泡沫金属的方法。

该方法主要包括电解沉积法和电解析出法。

电解沉积法是在金属表面通过电化学反应析出气泡，然后通过热处理得到泡沫金属。

电解析出法是在金属溶液中施加电流，将阳极上的金属析出成泡沫状，再通过热处理得到泡沫金属。

这两种方法制备的泡沫金属具有较高的孔隙率和良好的导电性能，但制备过程中需要对电解条件进行精确控制。

第四，发泡焊接法是一种利用熔化金属的表面张力迫使金属熔滴在钢网上形成泡沫金属的方法。

该方法通过加热金属粉末，使其熔化并附着在钢网上，通过熔滴的浸渍和堆积形成泡沫金属。

这种方法制备的泡沫金属具有较高的孔隙率和良好的抗压性能，但制备过程中需要对加热温度和金属粉末的大小进行精确控制。

最后，高温直接发泡法是一种利用金属的熔点来制备泡沫金属的方法。

该方法将金属加热到超过熔点，并通过气体压力和表面张力使金属形成泡沫状。

这种方法制备的泡沫金属具有较高的孔隙率和良好的热传导性能，但制备过程中需要对温度和气体压力进行精确控制。

泡沫金属的介绍及制备31泡沫金属的介绍及制备31泡沫金属是一种以金属材料为基础制成，具有类似泡沫状结构的材料。

它的制备过程中，首先需要选取合适的金属材料作为基材，常见的有铝、镍、钛等。

其次，在基材上加入一定比例的发泡剂，使金属材料呈现出气泡状态。

最后，通过烧结或热退火等工艺，使气泡中的气体逸出并固化，形成具有泡沫状结构的金属材料。

泡沫金属具有许多独特的性质和应用领域。

首先，由于其内部是由无数小气孔组成，泡沫金属具有极高的孔隙率和低密度，因此具有较轻的重量和优秀的吸能能力。

其次，泡沫金属具有优异的热传导性能，可用于制作热交换器、散热器等产品。

此外，泡沫金属还具有良好的声学特性和隔热性能，可用于制作噪音吸收材料和保温材料等。

此外，泡沫金属还具有良好的机械性能，可用于制作轻质结构材料和吸能缓冲材料等。

泡沫金属的制备方法主要分为多种，其中常用的有发泡剂法、模板法和金属粉末冶金法等。

发泡剂法是一种较为简单和经济的制备方法，其步骤包括：选取合适的金属粉末作为基材，加入一定比例的发泡剂。

然后，在一定的温度和压力下进行热处理，使基材中的发泡剂气化并形成泡沫结构。

模板法则需要制备一个具有所需孔隙结构的模板，然后通过烧结或电解沉积等工艺，在模板中填充金属材料，最后移除模板，获得泡沫金属。

金属粉末冶金法则以金属粉末作为原料，通过混合、压制和烧结等步骤，实现金属粉末的烧结和固化，形成金属泡沫。

综上所述，泡沫金属具有独特的结构和优异的性能，在航空航天、能源、汽车等领域有着广泛的应用。

随着制备工艺和材料研究的不断进步，泡沫金属的应用前景将变得更加广阔。

泡沫金属材料的制备与应用研究随着科技的进步和工业的发展，泡沫金属材料在各个领域中的应用日益广泛。

泡沫金属材料拥有轻质、高强、吸能性好等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、能源等领域。

本文将深入探讨泡沫金属材料的制备及其应用研究。

一、泡沫金属材料的制备泡沫金属材料的制备一般采用两种方法，即湿法和干法。

湿法方法包括泡沫燃烧法和泡沫浸渍法，而干法主要是粉末冶金法。

1. 泡沫燃烧法泡沫燃烧法是最常见也是应用最广泛的方法之一。

它通过燃烧金属颗粒表面附着的发泡剂和增泡剂来获得泡沫金属材料。

燃烧反应会产生高温和大量气体，使金属颗粒熔化，并形成均匀的泡沫结构。

这种方法制备的泡沫金属材料具有高孔隙率和低密度的特点。

2. 泡沫浸渍法泡沫浸渍法是利用浸渍剂将泡沫前驱体材料的孔隙充填，然后通过烘干或烧结过程形成泡沫结构。

这种方法的优点是可以控制泡沫材料的孔隙结构和孔隙率，且所需的设备简单易得。

3. 粉末冶金法粉末冶金法通过混合金属粉末和发泡剂粉末，经过压制和烧结过程制备泡沫金属材料。

这种方法适用于制备较大尺寸的泡沫金属材料，并且可以控制孔隙结构和力学性能。

二、泡沫金属材料的应用研究1. 汽车领域泡沫金属材料在汽车领域有着广阔的应用前景。

它可以应用于车身结构，减轻车重并提高车辆性能。

泡沫金属材料具有优异的吸能能力，在车辆碰撞时可以吸收和消散能量，从而减少车辆受损程度和乘员受伤风险。

2. 航空航天领域在航空航天领域，泡沫金属材料被广泛应用于加固舱壁、隔热材料和燃料储存器等方面。

泡沫金属材料的轻质和高强度使得飞机和火箭的结构更加牢固和轻便，提高了飞行器的性能和燃料效率。

3. 建筑领域泡沫金属材料在建筑领域中的应用主要体现在隔热和消声方面。

泡沫金属材料具有优异的隔热性能，能够有效地阻挡热量的传导，使室内保持温度稳定。

此外，泡沫金属材料还具有良好的消声性能，可以有效减少建筑物内部和周围环境的噪音。

4. 能源领域泡沫金属材料在能源领域中被广泛应用于储氢装置和储热系统。

泡沫金属“三明治”夹芯板的制备及其力学性能摘要：本文首先介绍了轻质多孔材料的发展现状，接着重点介绍了泡沫金属的研究现状。

其中包括泡沫金属的不同制备工艺及力学性能。

泡沫金属的应用形式多种多样，本文从中选择了泡沫金属“三明治”夹芯板，介绍了的目前较为成熟的制备工艺方法。

关键词：超轻多孔材料金属泡沫制备性能一、绪论1．超轻多孔材料的由来超轻多孔金属材料具有体积密度小，相对质量轻，比表面积大，比力学性能高，阻尼性能好等特点，已成为一种优秀的新型功能结构材料。

由于优异的物理、力学性能，且兼具功能和结构的双重属性，超轻多孔金属材料被广泛地应用于航空航天、电子通讯、交通运输、医疗器械等领域，涉及到过滤、消声、热交换、吸能、电磁屏蔽、催化等诸多功能，在科学技术和国民经济建设中发挥着巨大的作用。

作为一种新型多功能结构化材料，超轻多孔金属材料在宏观结构上构按规则程度可分为有序和无序两大类，前者主要是以金属或复合材料为基体的点阵材料，后者主要是泡沫化金属和烧结金属多孔材料[1]。

其中，点阵材料主要包括四面体、金字塔型、Kagome、八面体和latticeblock构架等几种，其制备方法主要有基于金属纤维编织工艺基础之上的网系叠层点焊方案、熔模铸造方案和轧制-电镀焊接方案，原材料多为铝、钢等[2]。

2．泡沫金属及其应用泡沫金属是一类具有高孔隙率、低密度，在力学、声学等方面具有独特优势的新型材，根据胞元是否互相连通可以分为开孔泡沫与闭孔泡沫，如下图1所示。

图1.开孔泡沫与闭孔泡沫目前绝大多数商用泡沫金属均是基于泡沫铝和泡沫镍的产品。

作为一种新型材料，泡沫金属尚未得到充分的表征，其制备过程也没有得到很好的控制，所以性能还具有一定的不稳定性。

但是随着制备工艺的不断发展，泡沫金属在轻质刚性结构方面具有很广阔的前景。

近年来很多学者对泡沫金属的力学性能和结构组合方式进行了大量的研究，获得了一些较为实用的经验和数据。

下表1是泡沫金属在未来发展中的潜在用途举例。

论泡沫金属复合相变材料制备及性能一些相变材料在经过多次熔化/凝固循环后会发生相分离、过冷现象和相变点温度、体积变化等问题,这大大地限制了它们的使用。

因此,一种相变储能装置的成功应用主要取决于选用相变材料的热稳定性,通过相变材料反复的热循环试验查看其热物性变化确保该储能装置可以长期稳定运行[18]。

本文采用0～120℃低温相变温度区的单位体积相变焓最高的结晶水合盐——八水氢氧化钡（Ba(OH)2•8H2O）。

经过150次热循环试验分析其主要热力学参数的变化情况,并设计制备了三套八水氢氧化钡的相变潜热储能装置,通过实验测试分析了填充多孔金属泡沫对结晶水合盐性能的影响。

实验材料和方法1.实验材料八水氢氧化钡为分析纯（纯度≥98%）；一组泡沫铜的孔密度（poresperinch,PPI）为10,孔隙率为97.13%,另一组泡沫铜PPI为25,孔隙率为96.58%。

2.泡沫复合相变材料的制备应用泡沫铜为载体,Ba(OH)2•8H2O为相变材料,制备复合相变储能材料。

由于Ba(OH)2•8H2O在熔融状态下极易与空气中的二氧化碳发生反应,需要使用真空加热炉对八水氢氧化钡进行均匀加热,固态的Ba(OH)2•8H2O熔化为液态,完成Ba(OH)2•8H2O相变储能材料在氩气保护的条件下进行多孔材料吸附和填充。

为了避免相变储能装置在导热过程中出现不良影响,对泡沫铜与相变储能装置空腔采用微过盈配合。

并再次对装配泡沫铜的相变储能装置在真空充氩条件下均匀加热,二次填充熔融状态下的Ba(OH)2•8H2O,这样反复操作,尽可能提高Ba(OH)2•8H2O的填充量。

在填充相变材料过程中发现,由于泡沫铜的毛细力和表面张力的配合作用,熔融状态的相变材料一般不易渗出,从而克服了相变材料在制备工艺中液相流动问题。

3.八水氢氧化钡热循环实验相变材料经过反复多次熔化/凝固过程,为了确保相变储能系统具有较长的使用寿命,要求相变材料在反复吸热/放热循环之后其相变温度与相变潜热保持稳定。

泡沫金属制氢原理的应用1. 引言泡沫金属是一种具有开孔结构的金属材料，其内部充满了大量的气体泡沫。

由于其独特的结构，泡沫金属具有优异的导热性、导电性和吸音性能，因此在许多领域得到了广泛应用。

本文将介绍泡沫金属在制氢领域的原理及应用。

2. 泡沫金属制氢原理泡沫金属制氢是利用泡沫金属的高比表面积和优良的热传导性能来实现的。

其工作原理如下： - 第一步：将泡沫金属置于氢气流中。

由于泡沫金属具有微小的孔隙和连接通道，可以提供大量的表面积作为反应场所。

- 第二步：在泡沫金属的表面上分布着催化剂，如铂、钯等。

这些催化剂可以加速氢气的吸附和解离反应，提高反应速率。

- 第三步：当氢气通过泡沫金属中的孔隙时，催化剂会催化氢气的吸附和解离，生成游离的氢离子和自由的电子。

- 第四步：泡沫金属中的电子从阴极流向阳极，形成电流。

同时，游离的氢离子在气体中形成了氢离子浓度梯度。

- 第五步：在阳极上，氢离子和电子再次结合形成氢气，并释放出能量。

3. 泡沫金属制氢的应用3.1 氢能源由于氢气作为一种清洁能源具有极高的能量密度和零排放的特点，被广泛应用于燃料电池和动力蓄电池中。

泡沫金属制氢可以高效地提供氢气供应，使得氢能源的应用更加可行和经济。

- 泡沫金属制氢可以在短时间内提供大量的氢气供应，满足燃料电池快速启动和高负载工况的需求。

- 泡沫金属制氢的原理与燃料电池中的氢气反应原理相符，能够有效提高燃料电池的转化效率。

3.2 化学制品生产制氢在化学制品生产中有着广泛的应用。

泡沫金属制氢能够提供稳定的氢气供应，满足化学制品合成反应的需要。

- 泡沫金属制氢可以在常温下进行，避免了高温条件下的大量能量消耗和环境污染。

- 泡沫金属制氢的反应速度快，可以大大缩短化学制品生产的时间。

3.3 金属加工泡沫金属制氢在金属加工中也有着重要的应用。

通过泡沫金属制氢，可以实现金属表面的净化和脱氧。

- 泡沫金属制氢可以高效地去除金属表面的氧化物和杂质，提高金属的纯度和质量。