近日，我院青年教师罗开广在高熵合金颗粒增强铝基复合材料（HEAp/AMC）摩擦学性能研究领域取得相关进展，相关研究成果《高熵合金颗粒增强铝基复合材料在室温和超低温环境下的摩擦学表征》（Tribological characterization of high entropy alloy particles reinforced aluminum matrix composites at room and cryogenic temperatures）发表于国际顶级期刊《Tribology International》（IF=6.9，SCI 一区 TOP）。随着航空航天、轨道交通、新能源汽车等高端装备向极端环境服役需求升级，对关键结构材料的比强度、耐磨性及低温适应性提出了严苛要求。高熵合金颗粒增强铝基复合材料凭借优异的综合性能成为该领域重点研究方向，但传统制备工艺存在界面结合薄弱、低温摩擦学性能不佳等技术瓶颈，限制了其在极端工况下的应用。
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针对这一难题，作者制备了不同质量分数的 HEAp/AMC，并系统研究了室温轧制（RTR）与深冷轧制（CR）工艺对材料摩擦学性能的影响规律。研究发现，经深冷轧制处理后，复合材料在室温下的磨损率从 3.87×10⁻³ mm³/(Nm) 降至 2.70×10⁻³ mm³/(Nm)；在低温环境中，磨损率进一步降至 1.41×10⁻³ mm³/(Nm)，磨损机制实现从粘着磨损向磨粒磨损的良性转变。
磨损机理
通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及能谱分析（EDS）等表征手段，揭示了深冷轧制工艺通过改善界面结合质量、细化晶粒、抑制显微缺陷形成，显著提升材料耐磨性的内在机制；同时阐明了低温环境下体积收缩效应强化颗粒-基体结合、提高位错密度，进而优化摩擦学性能的机制。该研究为极端低温工况下高性能复合材料的设计与应用提供了重要理论支撑和技术参考。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.triboint.2025.110546
此外，在颗粒增强铝基复合材料制备技术研究方面取得相关进展。相关研究成果《基于累积叠轧工艺开发的颗粒增强铝基复合材料研究进展综述》（Advancements in accumulative roll bonding based process for developing aluminum matrix composites reinforced with particles: A review）发表于Transactions of Nonferrous Metals Society of China。随着航空航天、汽车、国防等行业对高性能轻量化材料的需求日益迫切，颗粒增强铝基复合材料凭借优异的力学性能、抗腐蚀性能和重量优势，成为解决关键部件性能升级的核心材料之一。传统制备方法普遍存在颗粒分散不均、界面结合薄弱、力学性能等问题，制约了其工业化应用。
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通过分类分析铝基复合材料的基体材料、增强相类型及制备工艺，深入揭示了晶粒细化、位错-颗粒相互作用、载荷传递效率等强化机制，明确了轧制周期、温度、应变率等工艺参数对材料微观结构和力学性能的调控规律。
论文重点阐述了累积叠轧等改进技术的创新优势，通过多方向应变引入，有效解决了传统工艺的各向异性和结合质量问题。同时还探讨了低温轧制、超声辅助等混合工艺的应用效果，使复合材料的抗拉强度、硬度和抗腐蚀性能得到提升。
文章链接https://link.cnki.net/urlid/43.1239.TG.20250818.1135.004
