近日，昆明理工大学材料科学与工程学院、云南省先进粉体材料创新团队联合中南大学粉末冶金研究院在金属基复合材料强韧化领域取得重要研究进展，相关研究成果以Breaking the strength-ductility trade-off in aluminum matrix composite through "dual-metal" heterogeneous structure and interface control为题，发表于材料塑性领域国际顶级期刊《International Journal of Plasticity》。材料科学与工程学院博士研究生彭言之为论文第一作者，李才巨教授为论文的第一通讯作者，徐尊严老师为论文的共同通讯作者，中南大学粉末冶金研究院宋旼教授和云南省先进粉体材料创新团队带头人易健宏教授等为论文的合作者，昆明理工大学为论文的第一署名单位和唯一通讯单位。
铝基复合材料具有高比强度、高比模量和耐腐蚀等优异性能，是最有前途的先进轻量化材料之一，广泛应用于航空航天、国防装备、汽车制造等领域。然而，铝基复合材料长期存在强度-延性倒置的科学瓶颈，影响其在结构材料领域的应用。鉴于此，项目团队开发了一种具有“双金属”非均相结构的CrMnFeCoNi高熵合金颗粒增强铝基复合材料。该材料利用相互扩散和自组织策略，原位合成具有特殊核壳结构的增强体，在复合材料内部形成多层异质结构；增强颗粒的独特双层壳体，具有良好的韧性和应力承载能力，能够有效地容纳变形、减少应力集中和抑制裂纹扩展；多种异质界面的引入对调节塑性变形过程中的应变梯度和保持优良的应变硬化能力起到显著作用；非均质微观组织产生了显著的异质变形诱导（HDI）强化和硬化效果，最终实现了复合材料强度和塑性的良好协同。本研究为非均质结构的复合材料设计提供了一种可行的方法，并为强韧型金属基复合材料的设计提供了概念框架。
该研究工作得到国家自然科学基金面上项目、云南省重大科技专项计划项目等科技项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2024.104216
