Al基復合材料具有輕質高強的特點，因此，針對此材料的的高溫抗蠕變性能研究也已經開展了數十年之久。研究者通過在基體中引入Al₂O₃、SiC、TiC以及B₄C等粒子抑制位錯運動，從而實 現較高的抗蠕變性能。本文采用原位生成增強相納米粒子的方法實現了Al-Cu-Mg抗蠕變性能的提升（如圖1），同時避免有外添加法（ex situ 如粉末冶金）可能導致的基體污染問題。

圖1

原位生成的TiC_x納米粒子在晶粒內部及晶界處均有分布，且原位生成的納米粒子與Al復合材料基體結合良好，失配度為5.6%（如圖2）。

圖2

Al-Cu-Mg基體中，在受到長時間外力作用時，相鄰晶粒通過旋轉將大角度晶界轉變為小角度晶界，而小角度晶界通過應力作用下的遷移進一步消失，至此相鄰晶粒融合形成更大的晶粒。而 在具有原位生成納米TiC_x的Al-Cu-Mg基體中，當相鄰晶粒通過旋轉將大角度晶界轉變為小角度晶界后，小角度晶界受到納米粒子的釘扎作用而無法繼續遷移形成較大晶粒，而晶粒內的部分位 錯則由于納米粒子的釘扎作用而運動受限，因此，TiC_x納米粒子的存在導致了更高的抗蠕變性能（如圖3）。

圖3

綜上，本文通過原位生成TiC_x納米粒子構建了具有更高抗蠕變性能的Al-Cu-Mg合金復合材料，對于致力于改善合金材料機械性能的研究，具有很好的借鑒與參考意義。

來源：Lei Wang, Feng Qiu, Qinglong Zhao, Min Zha & Qichuan Jiang. Superior high creep resistance of in situ nano-sized TiCx/Al-Cu-Mg composite, Scientific Reports, 2017, 7, 4540.