泡沫铝材料具有特殊的吸声性能、隔声性能、吸能性能、电磁屏蔽性能、传热性能及阻尼性能,可以广泛用于车辆制造业、建筑领域、航天工业、军工等领域。粉末冶金发泡法具有近净成形的优点,在制备泡沫铝异型件上有不可比拟的优势,但是目前用此方法制备的泡沫铝存在泡孔均匀性较差、泡孔大小不可控、泡孔圆整度和泡壁质量较差等缺点。国内外对于泡沫铝工艺和性能的研究比较多,但是对于泡沫铝发泡机理的研究尚不够深入。本论文在国家自然科学基金项目“基于同步辐射CT技术的泡沫铝粉末冶金发泡机理的研究”（U1332110）资助下,利用北京同步辐射4W1A成像站设备组对泡沫铝样品的完整粉末冶金发泡过程进行了观测和记录,得到了一系列的发泡图像。通过分析对比这些发泡图像,探究了粉末冶金发泡过程的发泡机理,以期为实际生产提供理论基础。研究工作得到了以下结论:（1）含镀铜碳纤维的粉末预制坯在发泡时存在两种泡孔萌生方式,一种是发泡剂TiH2受热分解产生的H2以TiH2颗粒为形核基点形成泡孔;另一种是TiH2产生的H2在碳纤维附近形成微孔并长大。（2）在泡孔萌生阶段,镀铜碳纤维可以有效降低泡沫铝的形核温度,为泡孔的形成提供形核核心,使形核核心更多且分布更均匀,有效缓解了因H2聚集产生的应力集中,降低裂纹等缺陷出现的可能性,使形核阶段更加稳定。在泡孔长大阶段,镀铜碳纤维可以使泡孔的生长较为平稳,分布更均匀,降低出现泡孔严重分布不均的可能性。在泡孔合并阶段,镀铜碳纤维可以有效阻碍泡孔的移动,使合并过程相对缓慢,在一定程度上起到了稳定泡孔的作用。（3）粉末冶金泡沫铝发泡时,泡孔合并呈现两种典型情况,一种是两个泡孔边界接触后立即发生合并,另一种是泡孔边界接触一段时间后才合并。泡孔合并不充分会使两个泡孔之间的泡壁产生孔洞,是大尺寸连通孔形成的主要原因。在冷却凝固阶段,两个接触的泡孔会出现分离的现象。（4）泡孔的破裂会使泡孔体积变小,表层泡孔的破裂会使泡沫铝表面氧化层出现无法愈合的裂纹。（5）泡沫体凝固时会出现泡孔的坍塌,坍塌过程若没有金属液体的补充会使泡沫体出现不规则泡孔或裂纹等缺陷。（6）在泡孔萌生阶段,Al3O3颗粒会阻碍形核气泡的长大,甚至使形核气泡无法长大。Al203颗粒存在使产生的氢气流失严重。在泡孔长大、合并阶段,Al3O3颗粒提高了泡孔长大、合并时的温度,使泡孔长大合并迅速,提高控制发泡组织的难度。在发泡后期,Al3O3颗粒极大降低泡孔的稳定性,无法得到稳定的泡沫体组织。