核壳高熵颗粒铝基复合材料

动载强度超600 MPa

核壳结构高熵合金颗粒增强的铝基复合材料，在准静态和动态压缩下展现出优异的强度与塑性匹配，优于常见陶瓷颗粒增强铝基复合材料。

朱德智 · Tingting, Chen · Jin, Xiaoqiang · Wen, Haiming · 付志强 · 屈盛官

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

准静态抗压强度

594 MPa

准静态失效应变

26.7 %

动态流变应力

602 MPa

动态失效应变

45.3 %

技术优势

强度塑性兼得

核壳结构的外壳能有效抑制裂纹扩展，使复合材料在准静态和动态压缩下均表现出高强度和大失效应变。

动态性能优于陶瓷颗粒

与常见陶瓷颗粒增强铝基复合材料相比，该复合材料在动态压缩下具有更高的流变应力和失效应变，更适合抗冲击应用。

抑制裂纹扩展

微裂纹起源于高熵合金核心，但壳层有效阻碍了裂纹的进一步扩展，从而延迟了材料的失效。

应用场景

• 航空航天结构件：在保持高强度的同时提供更好的塑性，适合制造承受高速冲击的航空航天部件。
• 高超声速飞行器热防护：在动态载荷下仍能保持结构完整性，可用于高超音速飞行器的热防护系统。
• 抗冲击装甲：动态压缩下具有高流变应力和大失效应变，能有效吸收冲击能量。
• 轻量化高强部件：强度优于常规陶瓷颗粒增强铝基复合材料，可用于替代传统材料减轻重量。