作者：宋宇峰 
来源：材料科学与工程学院
日期：2026-01-29
浏览：近日，材料科学与工程学院陈宇强教授团队提出了一种利用微米级纯铝中间层实现层状铝合金“逆向强化”的新策略，该成果在塑性力学领域国际顶级期刊《International Journal of Plasticity》（中科院一区IF:12.8）在线发表。
该成果针对层状铝合金在航空航天及汽车轻量化应用中面临的“强度-塑性倒置”这一经典难题，以及传统设计难以突破“混合定律”性能天花板的瓶颈，解决了当前层状金属复合材料在追求极致轻量化与高强韧性时，受限于传统微观结构设计，难以同时实现高强度与高塑性的问题。通过在AA2024与AA7075铝合金层间引入微米级纯铝中间层，巧妙构建了异质层状结构。研究发现，软硬层间的强度失配诱导产生了界面应力梯度，进而形成了“界面应力影响区”和“网状应变带””。这种独特的微观机制有效调控了位错路径与应力分布，促使材料产生亚临界微裂纹以耗散能量，从而抑制材料的脆性断裂。结果表明，微米层状铝复合材料的抗拉强度和延伸率分别较传统层状材料提高了约18.6%和29.1%，成功实现了强塑性的协同提升，为开发超越传统混合定律限制的高性能金属结构材料提供了全新的设计思路。
陈宇强教授为文章通讯作者，团队成员、材料科学与工程学院宋宇峰副教授为第一作者，我校硕士研究生王李捷、滕子怡为论文共同作者，第一单位为湖南科技大学。该工作在香港理工大学傅铭旺教授、集美大学刘文辉教授、湖南工程学院胡强博士的支持与帮助下共同完成。
以上研究工作得到了国家自然科学基金重点项目（U25A20210）、湖南省杰出青年基金（2023JJ10019）、湖南省优秀青年基金（2024JJ4020）以及湖南省高层次人才引进计划（2025RC4011）等项目资助。
研究成果
（一审：李海屿 二审：王 虎 三审：李洪华）
