本网讯 近日，材料科学与工程学院利助民博士在腐蚀科学领域权威期刊《Corrosion Science》（中国科学院一区，IF=8.5）上发表最新研究成果。利助民为该论文“Microstructural characteristics and oxidation behaviors of heat-resistant Cu-Ni-Al alloys with co-addition of Cr and Zr”的第一作者，安徽工程大学为论文第一完成单位。我校李建生副教授、兰州理工大学郑月红副教授以及河海大学赵永好教授为论文的共同通讯作者。
开发具有优异抗氧化性和高热稳定性的先进铜合金对于关键热端部件的应用至关重要。基于此，该工作系统研究了Cr和Zr共添加对共格析出强化耐热Cu-Ni-Al合金微观结构和氧化行为的影响。通过微观结构表征、热力学计算和第一性原理计算，阐明了其微结构演变和抗氧化机制。研究结果指出，Cu49.66合金中Cr-Ni和Zr-Ni间的强焓交互作用使得两元素完全固溶在γ和γ′相中。随着Cu含量的增加，γ′相的体积分数和尺寸减小且过量的Cr和Zr分别以BCC-Cr和Ni5Zr相析出。当Cu含量小于86.66 at.%时，合金表现出优异的抗氧化性能，850℃高温条件下氧化增重仅为0.22–3.54 mg/cm²。这种优异的抗氧化性能一方面来源于Cr促使氧化铝保护层更致密和Zr阻碍氧的晶界扩散通道作用；另一方面来源于具有高氧吸附能的BCC-Cr和Ni5Zr相加速了保护性氧化膜的形成。该研究为高温耐热铜合金的成分设计和抗氧化应用提供了理论和技术支撑。
利助民博士2022年加入我校材料科学与工程学院从事教学科研工作。目前主持国家自然科学基金等项目，在Acta Materialia、Composites Part B: Engineering、Corrosion Science等材料领域权威期刊发表学术论文20余篇。主要从事高温耐热/耐磨铜合金开发及使役行为研究。
（文/图：李建生；编辑：范夏勋；预审：查桂义、刘琪；审核：王勇智、孙宏义）