据天津大学新闻日前报道，材料学院教授何春年团队成功实现了约5纳米的氧化物颗粒在铝合金中的单粒子级均匀分布，从而使所制备的氧化物弥散强化铝合金在高达500℃的温度下仍然具有史无前例的抗拉强度（约200兆帕）与抗高温蠕变性能。该工艺过程简单、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。上述科研成果发表在自然材料（Nature Materials）期刊。

超细氧化物纳米颗粒在铝基体中的均匀分散示意及电镜图

氧化弥散强化（ODS）合金是一种很有前途的高强度材料，用于高温和耐辐射等极端环境。到目前为止，已经通过化学处理方法开发了用于可还原金属的ODS合金，但由于通过传统技术将氧化物颗粒均匀分散在这些合金中的挑战，还没有用于不可还原金属（即Al、Mg、Ti、Zr等）的市售ODS合金。

为此，何春年教授团队提出并通过“界面置换”分散策略制备了5纳米级氧化物弥散强化铝合金，即首先利用金属盐前驱体分解过程中的自组装效应制得了少层石墨包覆的超细氧化物颗粒，将纳米颗粒之间较强结合的化学键替换为石墨包覆层之间较弱的范德华力结合，从而使纳米颗粒之间的粘附力降低了2-3个数量级；在此基础上，通过简单的机械球磨-粉末冶金工艺实现了高体积分数（体积分数为8%）的单粒子级超细氧化物颗粒在铝基体内的均匀分散，并使铝合金展示出极其突出的高温力学性能与抗高温蠕变性能，其在300℃和500℃下的抗拉强度分别为420兆帕和200兆帕；在500℃和80兆帕的蠕变条件下，稳态蠕变速率为10-7每秒，大幅超越了国际上已报道的铝基材料的最好水平。这也为开发耐热高强轻质金属材料及其航空航天、交通运输等重要领域应用提供了新思路。

参考来源：360powder.com

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