准晶增强铝基复合材料

准晶相36%弥散强化

通过保温-超声辅助控制扩散凝固，实现准晶相均匀弥散分布并细化基体组织，兼顾强度与塑性。

方晓刚 · Ziyun, Yuan · Zhang, Tian Yang · Yong, Su · 严思梁 · 罗时峰 · 祖方遒 · 黄中月

Journal of Materials Research and Technology 2026

参数信息

准晶 I 相体积分数

36 %

抗拉强度

238.3 MPa

伸长率

6.5 %

抗拉强度提升幅度

44.2 %

伸长率提升幅度

27.9 %

技术优势

准晶含量高

通过保温-超声处理促进准晶形核，将 I 相体积分数提升至 36%，为强化提供更多增强相。

分布均匀细化

受控扩散凝固产生强制对流和过冷，细化 α-Al 晶粒和共晶 Si，同时保留稳定 I 相，实现均匀弥散。

强度和塑性同步提升

在最优混合比 1:8 时，抗拉强度提升 44.2%，伸长率提升 27.9%，打破强度-塑性倒置关系。

应用场景

• 铝基复合材料：用准晶相替代传统陶瓷颗粒，解决增强相与基体润湿性差、易团聚的问题。
• 轻量化结构件：在保持低密度的同时提高强度与塑性，适合替代钢铁件实现减重。
• 航空航天材料：均匀弥散的准晶增强相可提高构件的承载能力和可靠性，用于航空结构件。
• 高性能复合材料：同时提升强度和伸长率，突破传统复合材料强度-塑性难以兼顾的瓶颈。