有作者想要了解：金屬材料方面TOP期刊，這一領(lǐng)域的刊物眾多，在這里摘錄了部分高校及科研單位發(fā)表的金屬材料top論文，發(fā)表論文的作者可作為參考：

　　1、西安交大前沿院多學(xué)科材料研究中心在Nature發(fā)表論文——發(fā)現(xiàn)新型金屬

　　西安交大前沿院多學(xué)科材料研究中心博士生徐治志等人基于該中心在國際上首次發(fā)現(xiàn)的應(yīng)變玻璃的基礎(chǔ)研究成果，通過一種可規(guī)模生產(chǎn)的三步熱機(jī)械處理工藝，在商用Ti-50.8Ni合金中實(shí)現(xiàn)了一種帶有兩種馬氏體“種子”的獨(dú)特應(yīng)變玻璃狀態(tài)DS-STG;該狀態(tài)的合金兼具變形強(qiáng)化帶來的超高強(qiáng)度(1.8 GPa)和通過馬氏體“種子”無形核成長帶來的超高柔性(10.5 GPa的超低彈性模量)和超大可逆形變(8%)。因此，該合金成功突破了高強(qiáng)度和高柔性不可兼得的原理性瓶頸，實(shí)現(xiàn)了“既強(qiáng)且柔”的罕見特性。

　　該合金同時(shí)具有應(yīng)變玻璃合金的共同重要優(yōu)點(diǎn)，即該特性能夠在-80℃到+80℃的寬溫域內(nèi)維持不變，以及突出的高應(yīng)變下抗疲勞特性;因此該合金有望滿足變形飛行器、超級機(jī)器人的溫域要求，所以極具工程應(yīng)用前景。這種可規(guī)模生產(chǎn)的“既強(qiáng)且柔”的金屬合金可望對變形飛行器、超級機(jī)器人和人造器官等未來技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性影響。上述成果以“A polymer-like ultrahigh strength metal alloy” 為題于9月4日在Nature在線發(fā)表。

　　2、中科院金屬所，最新Science!

　　現(xiàn)代工業(yè)的幾乎所有領(lǐng)域，對輕質(zhì)和堅(jiān)固材料的需求都在穩(wěn)步增長。即使只是將結(jié)構(gòu)材料的重量降低幾個(gè)百分點(diǎn)，例如，在鋼中加入鋁或在鋁合金中加入鋰等輕質(zhì)元素，都可以顯著提高能源效率，減少運(yùn)輸應(yīng)用中的排放。引入孔隙可能是實(shí)現(xiàn)輕量化最有效和最廣泛適用的方法。

　　然而，孔隙通常被認(rèn)為制造過程中需要消除的缺陷，其存在會(huì)使材料的強(qiáng)度和延展性嚴(yán)重惡化。值得注意的是，與晶界等其他界面類似，孔隙表面也可以與位錯(cuò)發(fā)生彈性相互作用，足夠小的孔隙能夠引起額外強(qiáng)化。因此，長期以來人們一直設(shè)想可以通過引入納米級孔隙來增強(qiáng)材料，類似于沉淀硬化或納米顆粒硬化。然而，合成具有均勻分散納米孔隙的材料面臨很大挑戰(zhàn)。例如輻射可以產(chǎn)生誘發(fā)大量缺陷，包括納米空洞或納米氣泡，使材料硬化但同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重脆化材料，因此通常被認(rèn)為是有害的。

　　基于以上研究背景，中科院金屬所金海軍教授(通訊作者)等人發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬中的孔隙收縮到亞微米或納米尺度時(shí)，分散的納米孔可以在減輕重量的同時(shí)，增加材料的強(qiáng)度和延展性。他們通過一系列加工過程，包括腐蝕、壓縮和熱退火，將納米孔隙引入純金中，為開發(fā)新型輕質(zhì)、高性能材料提供了一種廉價(jià)、環(huán)保的方法。相關(guān)研究成果以“Strengthening gold with dispersed nanovoids”為題發(fā)表在最新Science期刊上。

　　3、西安交大科研人員揭示鈦的超高本征斷裂韌性

　　西安交通大學(xué)材料學(xué)院韓衛(wèi)忠教授課題組對純鈦的斷裂韌性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)鈦中的氧雜質(zhì)是造成其斷裂韌性不足的主要因素。即使存在微量的氧雜質(zhì)，也會(huì)抑制鈦中的變形孿生和位錯(cuò)活性(Acta Materialia, 246 (2023) 118674)，從而顯著降低裂紋尖端的均勻塑性變形能力。

　　研究團(tuán)隊(duì)通過將氧雜質(zhì)含量從商業(yè)純鈦的0.14 wt%降低至低氧鈦的0.02 wt%，實(shí)現(xiàn)了斷裂韌性從117 MPa∙m1/2提高至255 MPa∙m1/2。低氧鈦的斷裂韌性超越了已報(bào)道的所有商業(yè)純鈦及鈦合金的斷裂韌性，并且超過了大部分金屬材料的斷裂韌性。研究首次揭示了鈦的超高本征斷裂韌性，打破了鈦的斷裂韌性低于130 MPa∙m1/2的傳統(tǒng)認(rèn)知，使低氧鈦成為目前已知最韌的金屬材料之一。

　　該工作以Uncovering the Intrinsic High Fracture Toughness of Titanium via Lowered Oxygen Impurity Content為題發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊Advanced Materials(IF：27.4)。

　　4、浙大&名古屋大學(xué)Science：純鋁金屬納米線!

　　浙江大學(xué)巨陽教授聯(lián)合名古屋大學(xué)Yasuhiro Kimura教授在Science上發(fā)表了題為“Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients”的論文，提出了一種新穎的生長技術(shù)，通過利用聚焦離子束(FIB)輻照誘導(dǎo)的局部晶粒粗化來克服傳統(tǒng)方法中的局限性。這種技術(shù)通過在固體薄膜中控制原子擴(kuò)散，創(chuàng)造出高應(yīng)力區(qū)域，為NW的生長提供了有效的驅(qū)動(dòng)力和生長核。FIB輻照不僅增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)力，還通過創(chuàng)建局部高應(yīng)力區(qū)域來形成NW的生長通道。

　　此外，F(xiàn)IB輻照誘導(dǎo)的局部晶粒粗化和O、Ga雜質(zhì)的分離，進(jìn)一步控制了應(yīng)力場、晶粒梯度及擴(kuò)散蠕變，從而實(shí)現(xiàn)了在期望位置的大規(guī)模生長。這種新方法與傳統(tǒng)的碳納米管(CNTs)和半導(dǎo)體NW的構(gòu)建方式類似，但它能夠生成高密度、垂直生長的單晶鋁(Al)NW forests。與其他無序平面網(wǎng)絡(luò)NW不同，這種單晶Al NW forests在氣體傳感器、生物標(biāo)記物和光電組件等高性能納米器件中的應(yīng)用具有廣泛的潛力。

　　5、北科大呂昭平、吳淵教授團(tuán)隊(duì)《Nature》子刊：單相輕質(zhì)高強(qiáng)高熵鋁合金

　　北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室呂昭平、吳淵教授團(tuán)隊(duì)與北京高壓科學(xué)研究中心曾橋石研究員合作，提出了一種新方法，通過高溫高壓手段，直接將鋁基CCA中的多種脆性相轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嘌有怨倘荏w。成功開發(fā)出一種單相FCC結(jié)構(gòu)的鋁基CCA，Al55Mg35Li5Zn5，其密度低至2.40g/cm3(低于大多數(shù)鋁合金 ~ 2.8g/cm3)，比屈服強(qiáng)度達(dá)到344×103N·m/kg(目前鋁基合金通常約為200×103N·m/kg)。

　　分析表明，單相CCA的形成歸因于高壓下溶質(zhì)元素與鋁之間原子尺寸和電負(fù)性差異的減少，以及高溫高壓條件下的協(xié)同高熵效應(yīng)。超高的強(qiáng)度來自于單一FCC晶格中多種元素導(dǎo)致的固溶強(qiáng)化，以及納米級化學(xué)波動(dòng)引起的位錯(cuò)釘扎效應(yīng)。相關(guān)工作以 “Lightweight single-phase Al-based complex concentrated alloy with high specific strength”為題在線發(fā)表在《Nature Communications》上。論文第一作者為博士生韓明亮。

　　6、界面工程優(yōu)化半哈斯勒合金性能

　　中國科學(xué)院院士、西安交大材料學(xué)院材料強(qiáng)度組孫軍教授，材料強(qiáng)度組丁向東教授、武海軍教授與深圳大學(xué)通力合作在探究相界面工程作用于ZrNiSn基半哈斯勒熱電材料取得重要進(jìn)展。此工作該鑒于現(xiàn)有研究中相界面引發(fā)的載流子遷移率降低問題，以及單一能量勢壘無法在全溫度范圍內(nèi)提升態(tài)密度有效質(zhì)量的局限性，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將原子層沉積(ALD)技術(shù)應(yīng)用于Half-Heusler合金。通過精確控制界面，成功實(shí)現(xiàn)了相界面工程的重大突破。

　　團(tuán)隊(duì)采用ALD技術(shù)在ZrNiSn基材料表面沉積TiO2層，并通過高溫?zé)�結(jié)過程巧妙地形成了Ti-ZNSS層及ZrO2納米顆粒，構(gòu)建出具有復(fù)合共格相界面的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步探究了這種復(fù)合共格相界面對電子和聲子傳輸?shù)纳钸h(yuǎn)影響，并通過精細(xì)的界面工程策略，有效調(diào)控了界面能量勢壘，實(shí)現(xiàn)了在全溫度范圍內(nèi)對態(tài)密度有效質(zhì)量的顯著提升。同時(shí)，利用共格復(fù)合相界面在散射聲子、降低晶格熱導(dǎo)率的同時(shí)，保持了較高的載流子遷移率，有效解決了傳統(tǒng)相界面技術(shù)導(dǎo)致的載流子遷移率降低問題，并克服了單一能量勢壘在高溫下篩選低能載流子效果降低的缺陷。

　　通過優(yōu)化ALD涂層的厚度，實(shí)現(xiàn)了ZrNiSn基材料zT值的最大化，達(dá)到了1.3的高zT值，這一成果不僅刷新了熱電材料性能的記錄，也解決了傳統(tǒng)熱電材料中晶格熱導(dǎo)率與載流子遷移率強(qiáng)耦合的技術(shù)難題，為熱電材料的高性能化和實(shí)用化發(fā)展開辟了新的道路。相關(guān)成果以《相界面工程優(yōu)化半哈斯勒合金性能》(“Phase interface engineering enables state-of-the-art half-Heusler thermoelectrics”)為題發(fā)表在Nature Communications上。

　　7、高強(qiáng)鋁合金仿生耐蝕設(shè)計(jì)

　　受魚類在受到外部刺激時(shí)會(huì)通過腺體自發(fā)分泌粘液來進(jìn)行自我保護(hù)的自然現(xiàn)象啟發(fā)，中國科學(xué)院金屬研究所自然環(huán)境腐蝕研究部鄭玉貴研究員團(tuán)隊(duì)提出了“內(nèi)生沉淀劑為粘液，中空碳納米管為腺體，毛細(xì)作用為分泌驅(qū)動(dòng)力”的仿生設(shè)計(jì)策略，成功制備出高強(qiáng)高耐蝕的塊體7075鋁基復(fù)合材料，抗拉強(qiáng)度高達(dá)~700 MPa，耐晶間腐蝕、剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異，其強(qiáng)度和耐蝕性的綜合匹配超過了目前公開報(bào)道的其他鋁合金。

　　該材料在酸、堿、鹽環(huán)境中均具有極低的腐蝕速率，在強(qiáng)腐蝕性堿性介質(zhì)中的腐蝕速率甚至比最耐蝕的純鋁還低133倍。優(yōu)異的耐蝕性主要是因?yàn)槊��?xì)作用誘導(dǎo)沉淀劑自發(fā)從碳納米管中溶出并在表面富集，形成保護(hù)性膜層。運(yùn)用上述仿生策略同樣研制出了兼具高強(qiáng)高耐蝕的2024以及6061鋁基復(fù)合材料，表明該策略具有可拓展性，有望能研發(fā)出其他高強(qiáng)高耐蝕金屬材料。

　　該項(xiàng)研究成果近日以“Nature-inspired Incorporation of Precipitants into High-strength Bulk Aluminum Alloys Enables Life-long Extraordinary Corrosion Resistance in Diverse Aqueous Environments”為題在Advanced Materials期刊上發(fā)表(2024，DOI: 10.1002/adma.202406506)。王政彬項(xiàng)目研究員和楊杰博士研究生為論文共同第一作者，鄭玉貴研究員、馬宗義研究員和成會(huì)明院士為論文共同通訊作者。