亚稳态奥氏体氧化锆复合材料

奥氏体含量可调0–100%

在轻金属铝基体中实现相变陶瓷的奥氏体稳定化，突破基体强度与熔点限制。

Zheng, Wangshu · 赵蕾 · Shuangyue, Jia · Linghai, Li · Liu, Yuyang · Han, Yifan · Xi, Chen · 金学军 · Gan, Cheelip · 郭强

Acta Materialia 2024

参数信息

亚稳态奥氏体含量

0–100 wt.%

铈掺杂浓度

6–12 mol.%

加工温度

350–550 °C

技术优势

奥氏体全范围可调

通过调整基体约束、铈掺杂浓度和热处理温度，亚稳态奥氏体含量可在0–100 wt.%之间连续变化，满足不同增韧需求。

轻金属基体中稳定奥氏体

通过基体约束效应，克服了轻金属基体低强度、低熔点和活泼化学性质的限制，成功在铝基体中稳定亚稳态奥氏体。

机制模型指导调控

结合热力学和动力学模型揭示了基体约束和掺杂浓度对奥氏体化的影响机制，为精细操控提供理论依据。

应用场景

• 增韧陶瓷基复合材料：利用奥氏体相变增韧，替换传统脆性陶瓷基体提升损伤容限。
• 轻质高强结构件：以铝基复合实现轻量化同时保持高强韧，替代部分金属部件。
• 金属基复合材料：为铝基复合材料引入可调相变增韧机制，拓宽设计空间。
• 耐磨涂层：奥氏体可控相变可吸收摩擦能量，提升涂层耐磨性。
• 机械部件：为机械部件提供可设计的韧性与损伤容限，延长寿命。