近日,材料科学与工程学院马盼教授联合上海大学贾延东研究员、穆永坤副研究员指导研究生谢凯强、方亚成在中科院一区期刊《Composites Part B: Engineering》(2025,306: 112786,IF=14.2)上发表了题为“Additive manufacturing of cryogenic chemically complex alloys with sponge bone-like reticular nanoscale superstructure”的研究论文。
针对低温环境下材料机械性能下降的科学难题,研究基于增材制造(粉末床熔融)技术,结合后续时效处理,开发出一种具有类似海绵骨的网状纳米级超结构化学复杂合金(CCA),该合金由L12 有序面心立方纳米沉淀物、L21 有序体心立方纳米沉淀物和高密度位错组成。研究发现,室温下的变形主要由位错滑移主导,而在低温下,位错与沉淀物的相互作用以及纳米孪晶的形成增强了强度与延展性的协同作用。该研究不仅深化了对高熵合金构效协同机制的认知,并为通过增材制造设计适用于极端环境的高性能材料开辟了新途径。
马盼教授还指导研究生方亚成、谢凯强在中科院二区期刊《Journal of Materials Research and Technology》(2025,34:819-831,IF=6.6)上发表研究成果“Obtaining strength ductility combination in a laser additive manufactured (FeCoNi) 86Al7Ti7 high entropy alloy at cryogenic temperature.”,发现面心立方高熵合金通常在低温下具有更高的强度和韧性。指导研究生杨红在中科院二区期刊《Journal of Central South University》(2025,32:1167-1178,IF=4.4)上发表了研究成果“Microstructure and mechanical properties of additively manufactured FeCoCrMnNi high-entropy alloy composite after aging”,提出以 CoCrFeMnNi 高熵合金粉末为基体,以NiCoFeAlTi 高熵金属间化合物粉末为高熵增强体(HER),采用选择性激光熔化技术制备了CoCrFeMnNi/NiCoFeAlTi HEACs。
以上研究成果得到了上海市III类高峰学科-材料科学与工程、国家自然科学基金的资助和支持。