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。 本文系统地进行了熔体发泡法制备闭孔泡沫铝材料的实验室试验和工程化试验研究，形成并确立了具有指导意义的熔体泡沫化理论和可工业化的工艺技术。 在实验室研究中首次采用向熔体中加入镁、硅合金元素和固相颗粒与加入钙进行对比研究，提出了加入钙的增粘机理是金属间化合物起主要作用。铝熔体中加入金属Ca并搅拌均匀之后，主要由于生成金属间化合物CaAl4和CaAl2而导致铝熔体粘度增加。金属间化合物与铝液间界面张力较小，并因处在半熔化状态而能被铝液部分润湿和包裹。金属间化合物还能起到聚集铝液，使气泡壁不易发生破裂的作用。所以，铝熔体中加入金属Ca不但具有增粘作用，而且增加了气泡存在的稳定性。 再者对发泡剂TiH2分解动力学进行了详细的研究，结果表明分解反应的控制环节可分为结晶化学反应控制和内扩散控制两个阶段。在较低温度时(620℃以下)TiH2分解反应主要由结晶化学反应控制；在较高温度时(650℃以上)TiH2分解反应主要由内扩散控制。 通过实验室试验确定了熔体转移发泡法的工艺参数，并据此进行了工程化试验，确立了闭孔泡沫铝产业化完整的工艺条件，成功地制造出可商业化销售的泡沫铝板材(1800mm×800mm×Xmm)。 对铝熔体中气泡的形成研究表明，铝液中气泡的产生属于异质形核，熔体中固相质点的沉降速度很小(如TiH2颗粒的沉降速度为1.8×10-9mm/s)，能够悬浮于熔体之中并被强力搅拌所驱散，铝熔体中固相质点的悬浮性使其成为气泡形核能够捕捉到的形核剂；铝熔体中固相质点附着于生成的气泡之上属自发过程，铝熔体中固相质点因具有附着性而成为气泡的稳定剂。 对铝熔体中气泡的演化研究表明，气泡的长大速率dr/dt与发泡剂分解速率dn/dt之间存在函数关系，气泡半径随着气泡内氢气量的增加而增大，即发泡剂分解产生的氢气压力是气泡长大的驱动力。保温发泡阶段是气泡的主要生长期，这时作为形核剂或粘附在气泡之上的TiH2向气泡内部释放气体，从而使气泡进一步长大。 对气泡存在状态研究表明，重力排液造成气泡间合并和无泡层的形成，减缓排液作用的有效途径是增加熔体粘度。发泡过程中氢化钛释放氢气过多或冷却过程中条件控制不当是形成大的空腔或裂纹的主要因素。工程化试验中通过调整工艺条件和采用顺序凝固措施，消除了泡沫体内部出现的空腔和大裂纹；同时，通过提高熔体粘度，适当降低搅拌温度、槽车预热温度，达到了降低无泡层厚度的目的。 在综合理论分析和试验研究的基础上，设计了由熔化炉、保温炉、搅拌炉、发泡炉、冷却室、清洗池、烘干室和碾平机等设备构成的泡沫铝连续化生产的设备流程，为泡沫铝的规模化生产做好了前期准备。