编织共晶层状晶格结构

超高强度与吸能

采用AlCoCrFeNi2.1高熵合金，通过激光粉床熔融打印出具有编织态纳米共晶层状组织的晶格，断裂时裂纹被层片有效偏转，兼具高强韧与损伤容限。

Zhiyong, Ji · Pan, Xingyu · Longlong, Wang · 方向 · Chen, Xu · 付悍巍 · 邱春雷

Small Structures 2025

技术优势

强度破纪录

编织状纳米共晶组织带来前所未有的有效金属强度与归一化强度，远高于现有晶格结构。

吸能更充分

面心立方纳米层片内的高密度位错与层错使其能承受大幅塑性变形，赋予晶格卓越的比能量吸收能力。

裂纹拐着走

超细共晶团及其高密度晶界能够有效偏转裂纹扩展路径，显著提升损伤容限。

应用场景

• 轻质高强结构件：用更轻的晶格实现同等承载能力，替代传统实体构件以减重。
• 金属点阵超材料：利用编织共晶组织获得超常的强度与损伤容限，推动金属点阵超材料性能边界。
• 抗冲击防护结构：高比吸能与裂纹偏转能力使其能在冲击下吸收大量能量而不发生灾难性破坏。
• 航空航天轻量化：提供兼具高强与吸能的轻量化方案，可替换航空航天结构中的传统致密金属件。
• 机械超材料：通过微纳复合组织设计实现力学性能的非常规组合，为机械超材料设计提供新路径。