兰州理工大学科研团队在高强高导铝合金材料研究中取得一系列重要进展
近日，材料科学与工程学院、省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室李元东教授团队在国际TOP权威期刊《Journal of Materials Science & Technology》（中科院一区，IF：14.3）、《Materials & Design》（中科院二区，IF：7.9）和《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》（中科院一区，IF：4.7）上连续发表三项高强高导铝合金材料重要研究成果，系统揭示了铝合金中强度与导热性能的协同调控机制，为高导热高强铝合金的设计提供了新思路与方法。所有研究成果均以兰州理工大学为第一完成单位和唯一通讯单位，李元东教授为唯一通讯作者，刘文憬博士为第一作者。
研究团队创新提出融合电子熵、构型熵与振动熵的“多熵耦合”设计框架理论，结合第一性原理计算与实验验证，系统揭示了Al–Si、Al–Mg及Al–Mn三种合金体系中熵参数对性能的影响机制。研究表明，构型熵是提高合金强度的关键因素，而电子熵与振动熵通过增强电子-声子散射显著降低导热率。基于上述发现，团队构建了多熵-性能耦合模型，成功实现对AlSi10MnMg合金性能的准确预测，为高导热、高强铝合金的定向设计提供了理论依据。此外，团队优化了有效介质理论，引入晶界散射、固溶原子衰减及界面态密度等多物理场因素，建立起热导率预测新模型，其预测误差低于10%，显著提升了合金设计的精确性。在工艺研究方面，团队系统比较了金属型铸造、受控扩散凝固与轧制三种工艺所制备的Al–5Sr–5Sb变质剂对AlSi10MnMg合金组织与性能的影响，最终实现了强度与导热性的协同提升。该研究突破了铝合金“强度-导热”协同提升的技术瓶颈，形成了具有自主知识产权的新材料设计与制备技术体系。
材料科学与工程学院将深入贯彻落实创新驱动发展战略和学校第四次党代精神，坚持“四个面向”，持续开展原创性、引领性科技攻关，为实现高水平科技自立自强和建设制造强国提供有力支撑。进一步加强产学研用深度融合，加速科技成果转化应用，为服务国家战略需求和地方经济社会发展贡献更大力量。
（供稿：李元东、周宏伟，终审：蒲瑞琛）
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