这种新型合金比钢强10倍，还能随意弯曲

金属间化合物是由两种或多种金属元素按高度有序晶体结构组成的固体材料，通常强度高、耐高温、抗蠕变，因此被用于喷气发动机、燃气轮机、储能系统和汽车零部件。但其致命缺点是室温下极其脆，难以加工且易突然断裂。本文报道普渡大学团队在《科学进展》上发表的突破性成果：他们采用磁控溅射沉积法（一种非平衡制备工艺），在钴铝（CoAl）金属间化合物中人为引入大量位错，并设计出‘非晶界面框架’（FAIs）——即材料内部柔性、无序的界面边界。当材料受力变形时，这些非晶界面部分结晶，促进新位错生成并引导其向晶体层内运动，从而显著提升塑性。测试表明，该新型CoAl材料屈服强度高达6吉帕（GPa），是高强度结构钢的6–10倍；同时在室温压缩下可承受15%的永久塑性应变。这打破了金属间化合物‘强则必脆’的传统认知。研究还通过扫描电镜原位力学实验和分子动力学模拟，直观揭示了非晶界面结晶化与位错迁移协同增塑的微观机制。下一步，团队将把该策略拓展至块体纳米复合CoAl及其它金属间化合物，推动其在航空发动机叶片、航天器材料、能源装备等领域的规模化应用。项目获美国国家科学基金会金属与金属纳米结构项目资助。