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噪声、振动、冲击等破坏在各领域广泛存在危害极大,采用高阻尼材料可有效地解决这一问题。常见的轻质高阻尼材料,如泡沫铝和泡沫镁及其复合材料具有较高的阻尼性能,但它们的强度和耐候性能较差,难以满足特殊领域如新能源汽车、高铁、航空航天、国防装备等对轻质高强高阻尼的要求。因此,亟需开发出一种新型的低密度,高强度,高阻尼金属基泡沫材料。近年来,NiTi形状记忆合金及其泡沫材料由于具有优异的力学性能和阻尼性能而受到广泛关注,然而其致密合金的高温阻尼性能以及泡沫合金的压缩强度较差,阻碍其进一步应用。因此,本文采用粉末冶金和压力熔渗等方法将Ti3Sn相和规则孔隙同时引入NiTi合金基体中制备轻质复合泡沫材料,系统地研究了其微观结构、相组成、相变行为、压缩力学性能和阻尼性能,并探究了性能得到改善的机理,得到如下几个主要结论:本文先是通过电弧熔炼工艺制备出不同合金成分的TiNiSn合金复合材料。研究表明所有TiNiSn合金主要由先共晶相和层片状Ti3Sn/NiTi共晶组织构成。Ti58Ni34Sn8合金由于具有更多的层片状共晶组织而展现出最优的力学性能和阻尼性能,其压缩强度和断裂应变分别为1836MPa和28%,马氏体和奥氏体本征阻尼分别可达0.042和0.014。为降低合金的密度和进一步改善高温阻尼性能,接着以Ti58Ni34Sn8合金成分通过粉末烧结制得低孔隙率（17%）和高孔隙率（60%）TiNiSn泡沫合金。研究表明在1050℃下烧结时合金反应更加充分,获得主相为NiTi相和Ti3Sn相,但并未获得层片状Ti3Sn/NiTi共晶组织,只是微米块状Ti3Sn相均匀分布NiTi基体上。该温度下烧结的低孔隙率TiNiSn泡沫合金展现出较好的综合性能,其压缩强度、断裂应变、比强度分别是994MPa、11.2%、193MPa?cm3/g,马氏体和奥氏体本征阻尼分别为0.046、0.014。在1050℃下烧结得到高孔隙率Ti58Ni34Sn8泡沫合金,其压缩强度和断裂应变降低为77MPa和3.2%,然而马氏体和奥氏体本征阻尼却分别提高至0.07和0.034。由于粉末烧结的TiNiSn泡沫合金未能拥有预期的球形孔隙结构和层片状Ti3Sn/NiTi共晶组织,本文最后采用压力熔渗工艺,以Ti58Ni34Sn8为母合金熔渗氧化铝微球,制备出TiNiSn复合泡沫合金,首次成功实现将规则的球形孔隙结构和细层片状Ti3Sn/NiTi共晶组织同时引入到泡沫NiTi合金中。研究表明,冷却速度更快时,泡沫TiNiSn合金拥有更高比率的层片状Ti3Sn/NiTi共晶组织,其片层间距以及基体和氧化铝微球之间的Ti2Ni界面层厚度也更小,泡沫合金的综合性能也更佳。空冷TiNiSn复合泡沫合金中可获得80%以上的Ti3Sn/NiTi共晶组织,其Ti3Sn/NiTi片层间距约为600900nm,Ti2Ni界面层厚度约为10μm。空冷TiNiSn复合泡沫合金在宽温度范围（-5025℃）展现出极高的压缩强度（402416MPa）,同时拥有超过2%的可恢复应变以及较高的吸能容量（119.8MJ/m3）,此外合金在宽温度范围内（-150200℃）也拥有优异的阻尼性能（超过0.066）。而且,它的比强度-高温阻尼综合系数高达4.98,是目前所有轻质高阻尼金属材料中最高的。