港城大-南科大-北科大《Science》子刊:材料-结构-功能一体化增材制造铝基力学超材料
材料学网
2025-11-18 12:00
文章摘要
本文针对传统力学超材料在轻质性与高强度、高稳定性之间难以平衡的问题,提出“材料-结构-功能”一体化策略。研究背景指出金属增材制造技术为实现跨尺度协同设计提供了平台,但面临材料端高强铝合金易产生热裂纹、结构端单一尺度优化导致性能受限的挑战。研究目的通过仿生设计开发新型铝基超材料,结合珊瑚真菌异质晶粒结构和英雄鼩鼱脊柱多级构型,利用激光粉末床熔融技术制备出兼具超低密度(0.91±0.01 g/cm³)与超高比能量吸收(39.1±0.7 J/g)的超材料。结论表明该材料通过纳米析出相与多级结构协同作用,实现了稳定的逐层塌陷变形模式,在汽车防撞和航天着陆等领域展现出巨大应用潜力。
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