重慶
2026年4月25日，Nature Communications文獻《采用韌性可轉變共晶納米骨架增強的高強度3D打印鋁》
1. 核心問題：傳統3D打印高強鋁合金面臨“強度-塑性”互斥難題，且打印過程中易產生裂紋，難以滿足高性能結構應用需求。
2. 研究思路：提出“可變形-相變共晶納米骨架（DT-ENS）”設計策略。選用Al-Er近共晶體系，利用L-PBF非平衡凝固形成Al3(Er,Mg)納米骨架；通過Mg原子取代誘導長程化學有序，賦予骨架變形孿晶和9R-LPSO結構生成能力，實現與α-Al基體的協同變形。
3. 關鍵結果：
1）L-PBF制備的RAE600/700合金屈服強度達574-707 MPa，延伸率7.0-16.1%，綜合性能超越現有同類材料。
2）APT與STEM證實骨架中存在L12及新型P3m1有序相，Mg顯著固溶（~6 at.%）提升相穩定性與變形能力。
3）原位XRD揭示骨架與基體共同承擔載荷，通過位錯存儲與相變耗能實現高加工硬化。
4. 創新亮點：
1）首創“可變形共晶骨架”概念，破解了共晶合金“強則脆”的魔咒。
2）發現了非平衡凝固誘導的新型P3m1有序相及其9R-LPSO轉變機制。
5. 應用前景：為航空航天、機器人（如打印衛星支架、機械腿）提供兼具高強、高韌、高打印質量的一體化鋁合金構件，推動增材制造結構材料進入“強韌化”新階段。
Yang Li, Tingting Chen, Shengyi Zhong, Haixing Fang, Pucong Sheng, Siming Ma, Han Chen, Yuchi Cui, Gang Ji, Yihao Wang, Yirui Chang, Lei Hu, Mingliang Wang, Shixin Nie, Haowei Wang & Zhe Chen, Strong 3D-printed aluminium reinforced with ductile-transformable eutectic nano-skeleton, Nature Communications , 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-72256-4
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