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上海交大巴黎卓越工程师学院陈汉副教授、钟圣怡教授在《Acta Materialia》发表重要成果
5 小时前
近日，上海交通大学巴黎卓越工程师学院钟圣怡教授、陈汉副教授团队在国际权威期刊《Acta Materialia》发表题为“亚单层界面复合层实现铝基复合材料强度与塑性显著提升”的研究论文。该研究针对金属基复合材料（MMCs）长期存在的强度与塑性难以兼顾的难题，提出了一种基于亚单层界面复合层（SMIC）调控的新型界面工程策略，实现了增强颗粒/铝基体界面的原子尺度完全共格化设计。研究团队以TiB₂颗粒增强铝基复合材料为模型体系，通过第一性原理计算筛选出Sc、Zr元素作为最佳界面调控元素，诱导形成亚纳米尺度界面复合层。该界面结构将传统高失配非共格TiB₂/Al界面转变为原子尺度完全共格界面，显著提升界面结合稳定性，并促进位错跨界面传递。基于该策略构筑的SMIC增强TiB₂/Al复合材料，实现了强度和塑性的同步提升：相比未增强合金，屈服强度提高约44%，延伸率提高约53%，其塑性水平接近纯铝，并超过绝大多数传统铝合金及铝基复合材料。该研究为下一代高性能轻质复合材料的界面原子尺度设计提供了新的理论基础和技术路径。
