天津大學團隊研發出耐500℃ 超強鋁合金

IT之家 5 月 3 日消息，天津大學材料學院教授何春年團隊近期研發出一種新型氧化物彌散強化鋁合金，將鋁合金的服役溫度從 350℃提高至 500℃，攻克了鋁合金難以在 400℃以上高溫環境應用的難題。

相關研究成果以“超分散氧化物強化的耐熱鋁合金”為題發表于《自然材料》期刊上。

據介紹，氧化物彌散強化（ODS）合金是用于極端環境（例如高溫和耐輻射應用）的前沿高強度材料。到目前為止，科學家已經通過化學加工方法開發了可還原金屬的 ODS 合金，但由于氧化物顆粒均勻分散的挑戰，還沒有商用的不可還原金屬（即 Al 鋁、Mg 鎂、Ti 鈦、Zr 鋯等）的 ODS 合金。

何春年團隊提出了一種通過粉末冶金獲得含有高度分散的 5nm MgO 納米顆粒的 ODS 鋁合金的策略，使用具有原位生長的類石墨烯涂層的納米顆粒。值得注意的是，密集分散的 MgO 納米顆粒與 Al 鋁基體具有完全共格關系，可有效抑制界面空位擴散，從而在高達 500°C 的溫度下實現前所未有的抗拉強度（~200MPa）和抗蠕變性。

論文稱，這一加工方法應該能夠將超細納米粒子分散在各種合金中，用于高溫相關應用。

論文第一作者為博士生白翔仁，通訊作者為何春年教授與張翔副研究員，合作作者有天津大學趙乃勤教授、趙冬冬副教授、劉恩佐副教授、戎旭東副研究員、博士生謝昊男、河北工業大學靳慎豹副教授。該工作得到了國家杰出青年基金、國家自然科學基金重點項目等項目的資助。

何春年教授表示：“這一新工藝過程簡單、物料成本低廉、易于規模化生產，因而具有顯著的工業應用價值。我們正在與行業領軍企業與科研院所合作開展面向航空發動機與航天重要部件用耐熱鋁合金的制備研究，大力推進該材料的產業落地。”

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