上海交大顾剑锋AM：通过冶金–去合金–增材制造协同赋能，构筑高强轻质金属超材料的新路径
材料学网
2025-08-03 21:52
文章摘要
本研究从传统建筑中汲取灵感，模仿土楼墙体的“骨架–填充”复合结构，创新性地在金属材料中引入“骨架相”以支撑纳米多孔结构。研究通过精准设计铜–锰合金的凝固过程实现微观相分离，并采用选择性去合金工艺去除易腐蚀相，保留强韧的铜基骨架，构筑出稳定的三维多孔网络。通过激光选区熔化技术将该理念扩展至复杂格栅结构，实现了可打印、可扩展的高强度超材料器件。测试结果显示，该骨架式纳米多孔铜的屈服强度高达200 MPa，比表面积达27.6 m2/g，性能显著优于传统材料。这一成果为纳米多孔金属材料开辟了全新设计范式，并为高性能轻量化器件提供了可工程化的材料基础。
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