l 必要性及需求分析       超轻多孔金属材料具有轻质、高比强度、高比刚度和强韧性等优异性能，已广泛应用于航空航天、飞机、列车、船舶等多个领域。目前常用的多孔金属主要为蜂窝铝，然而目前国内外常用的蜂窝铝板均为胶粘蜂窝板，蜂窝芯子之间为物理结合，其强度、使用寿命以及允许的工作环境在很大程度上受胶粘剂制约。尽管目前已制备出焊接式蜂窝铝板，但其制备工艺复杂，难以工业化生产，且蜂窝铝自身的力学性能具有明显的各向异性，这也大大制约了蜂窝铝材料在宇航、列车、船舶等关键部件中的应用。 l 现有工作基础 近年来，我所采用3D打印+石膏型渗流法已在实验室成功制备出了金字塔型及 Kagome型Al 基点阵材料试样。通过对基体材料、单胞构型及点阵力学行为和结构演变规律的综合分析，基本掌握了相关点阵材料的设计方法、强化机制和性能优化方向，为进一步深入研究奠定了良好的基础。表1分别为本单位设计和制备的多层金字塔型和多层Kagome型Al 基点阵材料及相关压缩应力应变曲线。该方法所制备的铝基点阵材料具有一次成型、无需模具、无需焊接、成本低等优点，且具有可设计性，明显优于编织法、冲压成型法、挤压线切割法等其它点阵材料制备方法，被认为是最有前景的低成本点阵材料产业化方法。 l 预期经济和社会效益 发展轻质、高比强多孔金属材料与国家节能、降耗、环保、高效的工业发展策略一致，是推进材料和装备的轻量化、精确化、高效化，实现节能、降耗的关键措施。不仅有望为航天器关键结构提供必要的物质基础和设计参考，还可为其它民用领域科技创新和进步提供技术支持，社会效益明显。 此外，所研究的超轻泡开孔沫铝和铝基点阵材料在民用高技术领域如高速列车、船舶等领域均有广泛的应用前景，甚至在很多场合是惟一适用材料，预计上述领域对轻质、高比强超轻多孔材料年需求量可达数万立方米，价值数亿元。