项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块高强韧纳米铜铝合金棒材

完成人

周凯旋，赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       能源材料       □信息材料    

□环境工程材料       生物医用材料      □衣食住行材料  

□安全工程材料       □材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词（3～5个）

纳米铜铝合金，多维动态脉冲塑性变形技术，强韧性

应用领域

航天航空、军事、电子通讯、生物医用、汽车交通

项目简介（300字左右）

 Cu-Al合金因其优异的力学性能、导电和耐腐蚀性能，在工业应用中具有重要地位，尤其在高强度与高导电性兼顾的领域中表现出广阔的应用前景。然而，在进一步提升Cu-Al合金的综合性能时，材料的晶粒尺寸成为关键影响因素。通过研究团队开发的先进塑性变形技术，我们成功将Cu-Al合金的晶粒细化至纳米尺度，在这一过程中，Cu-Al合金表现出出色的强度和热稳定性。此外，我们的方法还在Cu-Al合金中引入非均质结构，大大提升了材料的强韧性综合性能，这使其在航空航天、汽车和电气工程等高端制造业中具备重要的应用价值。通过微观组织演变的翔实表征以及变形与强化机制的深入分析，我们能够优化Cu-Al合金的制备工艺，以满足不同工业应用的需求。这一研究不仅展示了纳米晶Cu-Al合金在力学和导电性能上的优势，同时为进一步开发高性能铜基合金提供了有力的技术支持。

经济效益与社会效益（150字内）

本研究制备的纳米晶Cu-Al合金具有优异的强度、热稳定性和延展性，能显著提升材料在高端制造领域的性能。在海洋工程领域作为高强度结构材料具有显著的经济和社会效益。例如，在海洋平台、船体结构和海底管道中，Cu-Al合金因其优异的抗腐蚀性能和高强度，可显著延长材料使用寿命，减少因海水腐蚀导致的维护频率，从而降低运营成本，提升项目效益。此外，Cu-Al合金的轻量化特性有助于提升设备的浮力和结构稳定性，减轻海洋工程的负荷要求，进一步节省成本。

在社会效益方面，Cu-Al合金的耐海水腐蚀特性减少了因腐蚀带来的环境污染和资源浪费，延长材料寿命的同时减少了材料的更换需求，符合绿色可持续发展的理念。同时，Cu-Al合金的高回收率支持循环经济，减少对原生资源的依赖，为海洋工程可持续化和绿色低碳发展提供了技术支持。