摘要：泡沫铝合金是一种具有孔状结构的轻质功能材料,具有低密度、高强韧、耐冲击、高比强度、高比刚度、高效散热、隔热、阻燃等一系列独特性能。先驱体是采用二步法制备泡沫铝合金的必备原料。论文以获得含有均匀分布发泡剂的先驱体为目标,提出了一种泡沫金属先驱体制备的新方法——半固态熔体搅拌法,并围绕这一制备技术,开展了如下研究：(1)设计研究和制造了半固态熔体搅拌法制备泡沫铝合金先驱体的试验装置。该装置包括能够促进发泡剂均匀分布的机械搅拌装置、能够直接高效地添加发泡剂的添加器、先驱体的快速取样装置、加热系统、以及数据采集系统五部分。(2)提出了基于数字图像技术的泡沫铝合金先驱体及泡沫铝合金件的内部结构和质量的表征与评价技术。重点研究了泡沫铝合金先驱体试样的处理、图像采集、处理和分析方法,并综合竖直和水平两个方向的数字化评价,获得先驱体质量的三维评价体系,该体系可以定量表征先驱体和泡沫铝合金中发泡剂及气孔的大小、数量和三维分布,能够定量表征发泡剂的集聚和团簇程度,能够客观、准确地反映先驱体的质量优劣及缺陷位置,为泡沫铝合金等多孔材料的质量综合评价提供了一种较为准确的方法。(3)研究得到了合金成分、搅拌温度、搅拌表观黏度、搅拌时间等工艺参数对发泡剂在先驱体中的分布、分解情况以及初生气泡的形貌尺寸及分布状况的影响规律,最终形成制备含有均匀分布发泡剂的铝合金先驱体制备工艺方案。(4)研究了发泡剂在半固态熔体搅拌混合过程的分解和气泡的长大行为,建立了气泡的长大模型,探讨了半固态熔体约束条件下气泡的极限尺寸及影响因素,并导出了半固态条件下初生气泡尺寸的控制模型,为先驱体内发泡剂分布和预发气泡的控制提供了依据。本论文提出的制备和评价方法对于降低先驱体制备成本、提高制备效率及泡沫铝质量,进而加速泡沫金属的产业化应用步伐具有重要的参考价值。今后还需加强这一技术的工程化应用研究,扩大其应用范围。图86幅,表9个,参考文献103篇。