纯铝不添合金实现性能逆袭

黄渤海实验室科研团队 突破传统材料研发瓶颈

2026年04月07日

本报讯(YMG全媒体记者 童佳怡 通讯员 姜乾 马兴才)无需添加任何合金元素,普通纯铝能否超越传统高强度铝合金?烟台黄渤海实验室乔竹辉研究员团队给出肯定答案。团队跳出合金化改性传统思路,仅凭工艺优化与微观结构精准设计,让纯铝实现性能飞跃,相关成果发表于国际材料顶刊《Acta Materialia》,并获得2025年度山东省科学技术进步奖一等奖,正快速实现产业转化。

团队摒弃依赖合金元素提升材料性能的常规路径,创新提出“多尺度缺陷结构耦合设计”策略,以粉末冶金工艺为基础,精准调控纯铝微观结构。乔竹辉表示,团队将纯铝内部超细晶粒、高密度位错等微观缺陷转化为协同增强性能的屏障,彻底打破了纯铝性能有限的固有认知。

测试数据显示,新型纯铝性能表现卓越:室温下抗拉强度达415—553兆帕,延伸率保持7%—14%;350℃—450℃高温环境中,强度稳定在101—163兆帕,克服传统铝材高温软化难题;零下196℃超低温下强度飙升至840兆帕,经1200小时高温考验,微观结构依旧稳定,具备极强的环境适应性。

该项科研成果已成功落地产业,助力企业破解发展痛点。团队与山东鲁电线路器材有限公司合作,研发特高压专用纯铝锻件,帮助企业斩获山东省首家特高压供货资质。双方还联合成立烟台辉华金属科技有限公司,推进技术产业化,企业三年产值突破2000万元,一期高端金属材料制品项目将于今年6月开工。

近年来,乔竹辉团队坚守科研赋能产业初心,累计服务4家企业,承担各级科研项目6项,培养省级人才2名,让前沿材料技术真正转化为产业发展动力。