近日，昆明理工大學材料科學與工程學院、云南省先進粉體材料創新團隊聯合中南大學粉末冶金研究院在金屬基復合材料強韌化領域取得重要研究進展，相關研究成果以Breaking the strength-ductility trade-off in aluminum matrix composite through "dual-metal" heterogeneous structure and interface control為題，發表于材料塑性領域國際頂級期刊《International Journal of Plasticity》。材料科學與工程學院博士研究生彭言之為論文第一作者，李才巨教授為論文的第一通訊作者，徐尊嚴老師為論文的共同通訊作者，中南大學粉末冶金研究院宋旼教授和云南省先進粉體材料創新團隊帶頭人易健宏教授等為論文的合作者，昆明理工大學為論文的第一署名單位和唯一通訊單位。
鋁基復合材料具有高比強度、高比模量和耐腐蝕等優異性能，是最有前途的先進輕量化材料之一，廣泛應用于航空航天、國防裝備、汽車制造等領域。然而，鋁基復合材料長期存在強度-延性倒置的科學瓶頸，影響其在結構材料領域的應用。鑒于此，項目團隊開發了一種具有“雙金屬”非均相結構的CrMnFeCoNi高熵合金顆粒增強鋁基復合材料。該材料利用相互擴散和自組織策略，原位合成具有特殊核殼結構的增強體，在復合材料內部形成多層異質結構；增強顆粒的獨特雙層殼體，具有良好的韌性和應力承載能力，能夠有效地容納變形、減少應力集中和抑制裂紋擴展；多種異質界面的引入對調節塑性變形過程中的應變梯度和保持優良的應變硬化能力起到顯著作用；非均質微觀組織產生了顯著的異質變形誘導（HDI）強化和硬化效果，最終實現了復合材料強度和塑性的良好協同。本研究為非均質結構的復合材料設計提供了一種可行的方法，并為強韌型金屬基復合材料的設計提供了概念框架。
該研究工作得到國家自然科學基金面上項目、云南省重大科技專項計劃項目等科技項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2024.104216
