金属泡沫铝夹芯板既具有泡沫铝质轻、缓冲吸能效果好等特点,又能解决单一泡沫铝板强度较低、难连接等问题,因此在航空航天、汽车制造、轨道交通、精密机床等工业领域具有广阔的应用前景。金属泡沫铝夹芯板制备方法多采用胶粘工艺,但在使用过程中会出现界面结合强度不高,胶层易失效老化等缺点。粉末冶金制备法可以避免粘结法制备泡沫铝夹芯板在使用过程中易出现的缺点,是金属泡沫铝夹芯板制备技术发展的一个主要方向。目前国内的制备技术还不成熟与完善,因此探索一种相对完善,适合工业化生产的制备工艺就显得尤为重要。本文首先提出包套轧制-粉末冶金法制备泡沫铝夹芯板的制备工艺,并进一步对此种工艺制备出的泡沫铝夹芯板与粘结法制备出的泡沫铝夹芯板进行准静态三点弯曲和动态冲击行为的对比分析,为泡沫铝夹芯板应用制品的设计及优化提供理论依据。具体研究成果如下：通过铝管包套轧制法制备可发泡预制体,显著降低粉末的流失率,提高板型精度与完整性,获得均匀致密的粉末,是一种有效的制备可发泡预制体的方法。通过轧制理论对包套轧制过程进行分析发现,轧制后粉体的致密度与粉末的初始装填量及轧制压下率有关。粉末初始密度高于2.40g/cm3,压下率为65%-75%时,可获得高质量的可发泡预制体。采用自行设计模具实现预制体的快速、均匀且受限发泡,这种发泡工艺即有利于降低能耗,又可避免面板的缺陷,同时有效控制泡沫铝夹芯板的高度,可以获得高度统一的泡沫铝夹芯板。对发泡剂氢化钛进行450℃,2h的氧化处理,发泡温度为700℃,发泡时间为90s-120s时,可以获得膨胀率大约为200%-230%左右高质量的泡沫铝夹芯板。本实验制备泡沫铝夹芯板的厚度约为10mm,面板厚度约为l mm,泡孔形貌大部分为多边形结构,泡孔层数不低于3层,平均孔径范围为1mm-4mm,泡沫铝夹芯板的平均密度范围为0.70g/cm3～1.20g/cm3,芯层密度范围为0.30g/cm3～0.80g/cm3。通过准静态三点弯曲对包套轧制-粉末冶金法泡沫铝夹芯板(以下简称YJ-AFS)与粘结法制备的泡沫铝夹芯板(以下简称NJ-AFS)进行测试获得的典型位移-载荷曲线得出：NJ-AFS的曲线主要分为两个阶段,线弹性阶段和失稳阶段,而YJ-AFS的曲线分为三个阶段：线弹性阶段、稳态阶段和压实阶段。对失效模式分析得出：NJ-AFS类型出现一种失效模式主要为芯层断裂和面板脱黏；YJ-AFS类型出现两种失效模式,第一种失效模式主要是面板凹陷,压头下方面板两侧出现塑性铰,芯层产生坍塌压实破坏；第二种失效模式主要是面板屈服,压头一侧面板出现塑性铰,芯层产生剪切破坏。比较不同芯层密度和跨距条件下的两类泡沫铝夹芯板的最大载荷、失效模式和吸能性能得出,最大载荷值随着芯层密度的增加而增大,随着跨距减少,最大载荷值增加,跨距的改变没有改变失效模式。YJ-AFS类型吸能效果的不同,是由芯层密度和变形模式共同影响。对断口分析得出,NJ-AFS和YJ-AFS类型芯层泡沫铝断口主要为脆性断裂,断口上出现大量平滑的解理面。NJ-AFS类型界面分离；而YJ-AFS类型界面结合紧密。动态冲击实验获得的典型位移-载荷曲线得出：NJ-AFS的曲线主要分为两个阶段,初始变形阶段和失效压碎阶段；YJ-AFS分为三个阶段,初始变形阶段、渐进压溃阶段和失效压碎阶段。对破坏模式分析得出：NJ-AFS类型破坏模式有两种；而YJ-AFS类型分为三种破坏模式,其中第一和第二类破坏模式具有良好的缓冲效果。通过动能控制实验得出,随着能量的增加,试样破坏的越严重,比较NJ-AFS类型和YJ-AFS类型的冲击数据,第一种YJ-AFS类型的冲击模式,不但具有较长平台区,其破坏时间大于NJ-AFS的试样,尤其当输入能量为50J和70J时,此种类型的破坏时间大约是NJ-AFS试样的2倍。对断口分析得出,NJ-AFS和YJ-AFS类型的断口均呈现混合型断裂,晶粒被打碎,整个表面未出现大的、聚集的、平滑的片状晶粒,面板处断口表面不平滑,出现了滑移台阶,界面连接处发生明显的弯曲。NJ-AFS类型界面出现宽而深的裂缝；YJ-AFS类型界面结合紧密,具有良好的结合效果。