叠层结构纳米增强铝基复合材料

强度提升 塑性不减

通过交替粗晶与细晶区构建双重异质结构，在提高屈服和抗拉强度的同时抑制裂纹扩展，缓解了铝基复合材料的强塑性矛盾。

Wen, Cui · Tao, Xu · Wei, Yang · Duan, Hongbo · Dong, Hao · Ma, Zhijun · Xia, Feng · 李建平

Materials Characterization 2026

参数信息

屈服强度

256.8 MPa

抗拉强度

358.8 MPa

延伸率

8.6 %

异质变形诱导强化贡献率

33.6 %

技术优势

裂纹不易扩展

纳米 MgAl2O4 和 SiC 颗粒阻碍剪切带扩展，几何必需位错在过渡层晶粒中积累，使裂纹偏转、路径延长。

强度塑性兼得

叠层异质结构使屈服强度约 256.8 MPa、抗拉强度约 358.8 MPa，同时延伸率约 8.6%。

应用场景

• 轻量化结构件：替代传统钢材，制造轻质高强结构件以减轻重量。
• 高强铝基材料：提供一种强度与塑性匹配更好的铝基材料。
• 复合材料层合板：用作叠层复合材料层板，兼具高强度和抗裂纹能力。
• 金属基复合材料：为金属基复合材料设计提供异质结构强化新思路。
• 航空航天轻质材料：用于航空航天结构件，减轻重量同时保证可靠性。