鎂基復合材料以其低密度、高強度、優異的抗磁性和多功能性等特點，備受眾多工業領域的關注，是未來工程材料領域的重要創新方向。然而，如何建立鎂基復合材料界面演化與宏觀性能的關系仍是一項巨大挑戰。

廣東省科學院新材料研究所潘復生院士團隊采用多級分散的粉末冶金工藝成功設計并制備了納米Ti顆粒增強AZ31鎂基復合材料。研究結果表明，納米Ti顆粒的引入同時提升鎂基復合材料的強塑性。同時，納米Ti顆粒的添加顯著調控了晶粒尺寸和晶粒取向，與AZ31 基體在界面處形成多相交織的穩定界面。通過實驗計算得到了多級界面的結合能和斷裂韌性，為復合材料性能改善的原因提供了證明。

圖1?納米Ti/AZ31復合材料的制備流程圖

圖2?納米Ti/AZ31復合材料微觀組織和力學性能

圖3?納米Ti/AZ31復合材料的界面演化

這項研究成功揭示了納米Ti/AZ31復合材料的界面結合與增強機制，通過優化界面結合能和斷裂韌性，為提高材料性能提供了新思路。該研究為開發更高性能的復合材料打下了基礎，有望在材料領域帶來更多創新和進展。

該研究得到了廣東省基礎與應用基礎研究重大項目（2020B0301030006）；廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目（2020GDASYL-20200101001）的資助，相關研究成果近日發表于Journal of Materials Research and Technology（中科院SCI材料科學大類1區Top期刊）。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.04.201