圖 納米孔彌散強化金(NVD Au)：(a)樣品實物圖；(b)典型掃描電鏡照片；

(c )不同孔徑NVD Au的拉伸應力應變曲線；(d)致密Au對照組與NVD Au的強塑性匹配差異

　　在國家自然科學基金項目（批準號：51971218）等項目的資助下，中國科學院金屬研究所金海軍研究員團隊聯合遼寧材料實驗室、南京理工大學，在金屬中納米孔彌散強化研究方面取得突破性進展。相關研究成果以“納米孔彌散強化金（Strengthening gold with dispersed nanovoids）”為題，于2024年8月8日在《科學》（Science）期刊上發表。論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo7579。

　　發展新型輕質高強度材料是航空航天、汽車、消費電子等關鍵領域的共同迫切需求。當前材料輕量化一般通過添加更輕的合金元素來實現，與之相比，引入孔洞是更為直觀有效，且更具普適性的材料減重途徑。但一般情況下，少量孔洞的存在可導致材料的強度、塑韌性、疲勞性能等力學性能急劇降低。因此，在鑄造、粉末冶金、3D打印等材料制備加工過程中，孔洞一般被視為嚴重材料缺陷而需嚴格控制并極力消除。

　　該團隊以金為模型材料，通過脫合金腐蝕法制備出結構均勻的納米多孔金，將其適當壓縮并加熱退火，形成一種含有大量彌散分布納米孔的新材料。研究發現，添加體積分數高達5~10%的納米孔后，材料屈服強度提升50~100%，且保持良好的塑性，部分樣品塑性甚至優于同等晶粒尺寸的完全致密材料（圖）。

　　該研究表明，特征尺寸低于百納米的孔洞具有類似于納米顆粒或納米析出相的強化效應，是一種“零質量、零污染”的新型納米強化相。這一強化方式不僅有助于材料輕量化和回收再利用，且可更大限度保留本體材料的優異物理性能，具有廣闊的應用前景。