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金属-气体共晶定向凝固技术(Gasar)是近年来发展起来的制备多孔金属的新工艺。利用该工艺制备的多孔金属,其内部为沿凝固方向定向排列的圆柱形气孔,结构与莲藕根相似,因此也常被称作藕状多孔金属。藕状多孔金属特殊的孔隙结构使得其具备诸多特殊的性能,在结构材料、功能材料等领域具备重要的应用价值。区域熔炼法能够通过控制其牵引速率来使凝固过程中的凝固速率维持恒定,可制备出气孔分布均匀的藕状多孔金属材料,且在区熔工艺中不需要使用坩埚和铸型,能够避免金属受到污染。本课题采用区域熔炼法制备了不同结构的藕状多孔铜,分析了氢气压力和牵引速率两个工艺参数对藕状多孔铜气孔结构和形貌的影响规律。结果表明:在氢气压力为0.1MPa至0.4MPa内,随着氢气压力的增大,气孔率呈先增大后减小的趋势,在氢气压力为0.2MPa时,气孔率最大,为19.52%;平均气孔直径由0.89mm减小至0.42mm,气孔直径的分布范围逐渐变窄,气孔尺寸的均匀性提高;气孔数密度由 27.77/(100mm2)增加至 94.79/(100mm2)。在气体总压为0.4MPa,而氢气分压为0至0.4MPa内的情况下,随着氢气分压的增大,气孔率由0增加至16.88%;平均气孔直径由0增大至0.42mm,气孔直径的分布范围因氢气分压的增大而变宽,气孔尺寸的均匀性降低;孔数密度呈现先减小后增大的趋势,其中,在氢气分压为0.3MPa时,气孔数密度最小,为62.79/(100mm2)。氢气压力为0.2MPa时,随牵引速率由10mm·min-1增大至30mm·min-1,气孔率由9.88%逐渐增大至23.44%;平均气孔直径由0.81mm减小至0.64mm;气孔数密度由16.06/(100mm2)逐渐增大至57.88/(100mm2);牵引速率对气孔直径分布并没有太大的影响。在室温环境下测试了藕状多孔铜的压缩性能,分析了气孔结构参数(气孔率及平均气孔直径)对压缩性能的影响规律,并讨论了藕状多孔铜的压缩变形方式。结果表明:随气孔率由5.61%增加至24.11%,区熔藕状多孔铜的压缩应力-应变曲线的斜率逐渐减小,其压缩屈服强度由25.63MPa逐渐减小至12.61MPa,单位体积吸收能由39.53MJ·m-3逐渐减小至29.38MJ.m-3,杨氏模量由2.76Gpa逐渐减小至1.1OGPa,密实化初始应变值由40.11%增大至44.76%,抵抗塑性变形的能力随气孔率的增大而降低。在气孔率为13%情况下,平均气孔直径由0.52mm增大至0.61mm后,区熔藕状多孔铜的压缩屈服强度、密实化初始应变值、单位体积吸收能及杨氏模量都有一定程度的增大,抵抗塑性变形的能力提高;藕状多孔铜在压缩变形过程中的主要变形方式为气孔孔壁的弯曲变形和折叠变形。