香港城市大學材料科學與工程系教授楊濤團隊聯合哈爾濱工業大學教授趙怡潞團隊以及南方科技大學教授韓曉東、嚴明團隊，成功開發了新型化學復雜型金屬間化合物，首次實現3D打印超高強韌金屬間化合物的可控制備，突破了傳統金屬間化合物脆性大和難加工的技術瓶頸。近日，相關研究成果發表于《自然—通訊》。
金屬間化合物是一類非常特殊的材料，其內部原子之間同時存在金屬鍵和共價鍵，由此表現為高強度和高溫穩定性。同時，內部長程有序的結構也使得此類合金具有一些獨特的機械性能。然而，金屬間化合物的脆性極大，且加工性能很差，嚴重限制了其在實際工程中的應用。
研究團隊基于L12型有序超晶格結構的特點，通過熱力學相圖計算并開發了新型(Ni, Co)3(Si, Al, Ti)-B系多主元金屬間化合物，并基于激光3D打印技術對其進行增材制造與成型。
實驗分析結果顯示，該新型金屬間化合物解決了傳統金屬間化合物在打印過程中熱開裂的問題，不僅可以制備出高致密、復雜結構的零部件，而且具有非常高的尺寸精度。此外，經過一步簡單熱處理后，該化合物表現出優異的力學性能，其抗拉強度、均勻延伸率等性能均遠超3D打印傳統金屬間化合物及其他高性能合金。
激光3D打印化學復雜型金屬間化合物。圖片由研究團隊提供
楊濤指出，這項研究成果為解決不同類型金屬間化合物脆性和難加工問題提供了指導與借鑒，同時促進了此類材料的大規模工程化應用，具有十分重要的科學意義與應用價值。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56355-2
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