科技日报记者 李禾
近日，万宇科技董事长万龙团队在晶态、非晶态复合材料制备方面取得新成果。该成果为下一代可折叠手机铰链结构提供重要设计与制造方案，发表在国际学术期刊《先进复合与混合材料》上。
铝合金轻质高强、易加工，是消费电子领域应用广泛的金属材料；金属玻璃（BMG）为长程无序的非晶结构，具有高强度、高弹性极限以及优异的耐磨、耐腐蚀性能。二者复合后，在轻量化、高可靠性零部件领域具有显著应用潜力。但晶态铝与非晶态金属玻璃存在原子尺度结构、热物理性能方面的显著差异，在传统熔焊或铸造复合过程中，界面容易形成脆硬的金属间化合物（IMCs），导致界面结合强度低、稳定性差，制约其工程应用。针对上述挑战，团队基于自主研发的搅拌摩擦沉积（AFSD）技术与装备，创新性地提出了一种具有纳米多晶层的跨尺度界面结构的铝/锆基金属玻璃复合材料制备方法。该方法能够在保持金属玻璃非晶稳定性的同时，显著提升界面承载能力，所制备的复合材料界面剪切强度达187Mpa（兆帕），较优化前提升65.5%，为下一代折叠手机铰链等轻量化部件，提供了全新的材料结构设计与制造方案。
研究表明，AFSD沉积过程中生成纳米多晶层，其平均厚度仅280nm（纳米）。该纳米多晶层能促进裂纹偏转与能量耗散，缓解局部应力集中，显著提高复合材料界面结合强度。该成果为突破晶态/非晶异种材料界面强度、韧性、稳定性难题提供了新思路和解决方案，不仅适用于铝/锆基金属玻璃体系，在铝/钛、铝/镁、铝/铜、铝/钢等同样存在结构差异、连接难题的异种金属复合材料中，也具有推广价值。未来，团队将进一步开展研究，推动AFSD技术在轻量化、高可靠性复合材料结构制造中的工程应用。
（受访者供图）
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