金屬/氣體共晶定向凝固技術(shù)是近幾年才出現(xiàn)的新技術(shù)，文獻(xiàn)中記為GASAR技術(shù)，它所獲得的材料——定向凝固規(guī)則多孔金屬（Gasarite），不僅具有比傳統(tǒng)多孔材料優(yōu)異的性能特點(diǎn)，比如應(yīng)力集中小、機(jī)械性能高、導(dǎo)熱能力強(qiáng)等，而且具有比相同材質(zhì)的致密材料高的綜合機(jī)械性能，比如密度低，比強(qiáng)度和比模量高等，因此，Gasar技術(shù)被認(rèn)為是生產(chǎn)多孔金屬材料的革命性工藝。定向凝固規(guī)則多孔金屬具有典型的蓮藕狀孔隙結(jié)構(gòu)，通過改變GASAR工藝參數(shù)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)對氣孔率、氣孔大小和分布的控制。初步工作表明，定向凝固規(guī)則多孔金屬既可以作為工程輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料用于汽車、航空航天、造船、建筑等方面，也可以作為功能材料用于催化劑載體、消音器、電池電極、水凈化、以及聲音控制等方面，具有極為廣泛的應(yīng)用前景。

GASAR技術(shù)的原理如下：氫與很多金屬形成的二元系，在高溫區(qū)都存在一個由單一液相分解為一個固相和一個氣相的三相平衡反應(yīng)，這個反應(yīng)與傳統(tǒng)的一個液相分解為兩個固相的共晶轉(zhuǎn)變類似，因此被稱作金屬/氣體共晶轉(zhuǎn)變。這種共晶轉(zhuǎn)變的結(jié)果，是像傳統(tǒng)的固體/固體共晶一樣形成兩相共同成對生長的規(guī)則共晶結(jié)構(gòu)，唯一的區(qū)別就是其中一相是氣體。在定向凝固條件下，得到的共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是圓柱形氣孔定向排列于金屬基體中(平行于凝固方向)的氣體-固體共晶結(jié)構(gòu)材料，因?yàn)檫@種多孔結(jié)構(gòu)與藕非常相似，故也被稱為藕狀材料。

定向凝固規(guī)則多孔金屬與傳統(tǒng)方法制造的多孔材料比較起來，具有很多優(yōu)異的性能特點(diǎn)，主要有以下兩點(diǎn)：

燒結(jié)型多孔材料的導(dǎo)熱能力一般要比相應(yīng)的致密材料低，而且隨著氣孔率的升高，導(dǎo)熱能力下降很快。但是對于具有閉孔結(jié)構(gòu)的Gasarite材料來說，由于氣孔中充滿有高壓的氫氣，對流換熱成了比固體導(dǎo)熱還重要的熱量傳輸方式。由于氫氣具有較高的熱導(dǎo)率以及很低的黏度，因此如果氣體壓力足夠高，對流換熱的強(qiáng)大作用會使Gasarite材料的宏觀導(dǎo)熱能力超過相應(yīng)致密材料。比如，銅基Gasarite材料的熱導(dǎo)率是傳統(tǒng)多孔材料的1.4倍。另外，與平表面比較起來，具有氣孔的Gasarte材料表面可以提高材料的冷卻速率20~50倍，與此同時可以提高材料的輻射散熱能力5倍。Gasarte材料特殊的導(dǎo)熱性能，預(yù)示著它在導(dǎo)熱元件方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

當(dāng)氣孔率不高于20%時，尤其是當(dāng)氣孔尺寸比較均勻時，Gasarite材料的強(qiáng)度比相應(yīng)致密材料的強(qiáng)度還要高，其中定向排布的氣孔起到了強(qiáng)化作用。以此同時，實(shí)驗(yàn)表明，Gasarite材料中的孔洞在材料變形過程中不會造成明顯的應(yīng)力集中效應(yīng)，拉伸斷口形貌為典型的塑性斷裂方式。這表明，Gasarite材料具有優(yōu)于傳統(tǒng)方法制造的多孔材料的綜合機(jī)械性能，而且與相同材質(zhì)的整塊致密材料相比，具有密度低，比模量與比強(qiáng)度高的突出優(yōu)點(diǎn)，這意味著在很多領(lǐng)域可以取代傳統(tǒng)材料而實(shí)現(xiàn)輕量化的目的。