泡沫铝夹芯板（Aluminum foam sandwich,AFS）是一种由多孔泡沫铝和致密面板组成的新型层状复合材料,不仅具有轻质、隔热、减振和吸声等性能,同时表现出良好的强度和弯曲性能。然而,作为一种新型材料,AFS的制备工艺不可避免地存在一些缺点和不足,如面板与泡沫铝之间采用粘接方式进行连接时,具有界面强度低,黏结剂易老化、失效等问题。面板与泡沫铝通过冶金连接的AFS虽然克服上述问题,但铝合金面板在发泡中不仅易发生软化变形,芯层泡沫铝孔隙结构也往往较差,这些问题严重限制了AFS的应用。基于泡沫铝的制备工艺及其结构特点,本文首先对粉末冶金法（Powder Metallurgy,PM）和Formgrip法制备泡沫铝的工艺进行完善,再采用热压复合工艺将此两种方法制备的可发泡前驱体材料与钢面板进行预结合,得到“三明治”状复合材料。通过发泡工艺得到面板与芯层泡沫铝通过冶金结合方式连接的AFS材料。此外,本文设计了可实现大规格AFS制备的实验装置,为满足工业化应用的需求提供可靠的实验基础和思路。主要研究内容包括:（1）在PM法制备泡沫铝的研究中,采用单向和双向冷压工艺制备可发泡前驱体,通过对比,发现前者具有更高的致密度以及更均匀的密度分布;通过模具辅助发泡的方式可实现泡沫铝的快速发泡;陶瓷颗粒SiC、合金元素Mg和Sn有助于改善泡沫铝孔结构的均匀性和稳定性,并提高泡沫铝的膨胀率。（2）研究了 Formgrip法制备前驱体的制备过程,揭示了搅拌时间、搅拌温度、TiH2的改性处理等对前驱体的显微结构以及发泡性能的影响规律,确定了最佳工艺参数。通过对前驱体的制备工艺的优化及设备的改进,有效提高了前驱体尺寸,为大规格AFS的制备打下基础。（3）研究了适用于AFS制备的钢板表面处理工艺,分别采用热浸镀及冷喷涂方式分别在钢板表面形成冶金结合的铝镀层以及机械结合的铝涂层;通过热压实验确定了热压温度、时间、压力等最佳热压工艺参数,实现可发泡前驱体其与钢面板之间在发泡前的预结合;探讨了热压参数对不同工艺制备的前驱体发泡性能的影响规律,并对钢/前驱体界面的结合情况进行分析。（4）通过发泡实验,考察了 PM法和Formgrip法制备大规格AFS的可能。结果表明:由于发泡时间过长,PM泡沫铝表面氧化严重,阻碍了扩散连接的进行;Formgrip泡沫铝在发泡中连接成为整体,泡沫铝之间界面消失,Formgrip法制备的前驱体更适用于大规格AFS的制备。通过三点弯曲试验研究了冶金结合的AFS的力学行为与失效形式,通过与粘接法制备的AFS对比,发现后者具有更好的结合强度及能量吸收性能。