泡沫铝具有轻质、高比强度、吸能减震和阻燃性能好等特性,是一种结构-功能一体化材料,广泛应用在交通运输、航空航天和建筑等行业。近年来,随着我国高速铁路的不断发展,如何保证乘车环境的安全性和舒适性逐渐引起了科研人员的广泛关注。闭孔泡沫铝由于具有优良的综合性能,被认为是一种理想的高铁用结构材料。然而,目前闭孔泡沫铝仍然存在着孔结构、力学及吸/隔声性能调控难度大等方面的不足,亟待进一步改善。本文采用扫描电子显微镜等分析手段,首先从孔结构控制角度出发,在不同温度（673-833 K）下对氢化钛（TiH₂,发泡剂）进行了氧化预处理,分析了预处理前后TiH₂的分解特性以及相组成的演变规律,统计了在不同预处理温度下TiH₂对闭孔泡沫铝孔径分布的影响规律,揭示了TiH₂的分解行为与泡沫铝孔径分布之间的相互关系,探讨了TiH₂预处理温度对泡沫铝准静态压缩性能的影响机理,确定了TiH₂的最佳预处理温度为753 K。在此基础上,从强化基体性能角度考虑,一方面在闭孔泡沫铝中添加了不同含量（0.00-0.90 wt.%）的稀土铒（Er）元素,确定了Er元素在泡沫铝中的存在形式以及对泡沫铝相组成和微观形貌的影响规律,阐明了Er元素与泡沫铝显微硬度、压缩强度和能量吸收能力之间的作用机理,获得了Er元素的最优添加范围为0.10-0.50 wt.%;另一方面,在闭孔泡沫铝中引入了不同含量（0.0-1.0 wt.%）的多壁碳纳米管（MWCNTs）,利用正交试验确定了MWCNTs和铝粉均匀混合的最佳球磨工艺参数,表征了MWCNTs在泡沫铝中的存在形式及MWCNTs与基体之间的界面结合情况,阐明了MWCNTs对泡沫铝压缩性能的影响规律及机理,得到了MWCNTs的最优添加含量为0.5 wt.%。此外,本文从功能应用角度考虑,初步探究了孔结构均匀的纯铝基闭孔泡沫铝宏观结构的改变对其声学性能的影响:通过打孔和添加空腔的方式设计了闭孔泡沫铝的宏观结构,分析了不同宏观结构闭孔泡沫铝的声学规律,得到了吸声系数和隔音量与宏观结构之间的关系;构建了声波在不同宏观结构闭孔泡沫铝中的传播模型,为闭孔泡沫铝的应用提供了理论和技术支持。