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5 月 3 日消息，天津大学材料学院教授何春年团队近期研发出一种新型氧化物弥散强化铝合金，将铝合金的服役温度从 350℃提高至 500℃，攻克了铝合金难以在 400℃以上高温环境应用的难题。
相关研究成果以“超分散氧化物强化的耐热铝合金”为题发表于《自然材料》期刊上。
据介绍，氧化物弥散强化（ODS）合金是用于极端环境（例如高温和耐辐射应用）的前沿高强度材料。到目前为止，科学家已经通过化学加工方法开发了可还原金属的 ODS 合金，但由于氧化物颗粒均匀分散的挑战，还没有商用的不可还原金属（即 Al 铝、Mg 镁、Ti 钛、Zr 锆等）的 ODS 合金。
何春年团队提出了一种通过粉末冶金获得含有高度分散的 5nm MgO 纳米颗粒的 ODS 铝合金的策略，使用具有原位生长的类石墨烯涂层的纳米颗粒。值得注意的是，密集分散的 MgO 纳米颗粒与 Al 铝基体具有完全共格关系，可有效抑制界面空位扩散，从而在高达 500°C 的温度下实现前所未有的抗拉强度（~200MPa）和抗蠕变性。
论文称，这一加工方法应该能够将超细纳米粒子分散在各种合金中，用于高温相关应用。
论文第一作者为博士生白翔仁，通讯作者为何春年教授与张翔副研究员，合作作者有天津大学赵乃勤教授、赵冬冬副教授、刘恩佐副教授、戎旭东副研究员、博士生谢昊男、河北工业大学靳慎豹副教授。该工作得到了国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目等项目的资助。
何春年教授表示：“这一新工艺过程简单、物料成本低廉、易于规模化生产，因而具有显著的工业应用价值。我们正在与行业领军企业与科研院所合作开展面向航空发动机与航天重要部件用耐热铝合金的制备研究，大力推进该材料的产业落地。”
附论文链接，感兴趣的小伙伴可以前往查看详细信息：
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01884-2