抗疲劳材料设计

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科研人员提出应对极端环境下金属疲劳的系列策略
Xin Hua Wang· 2025-08-06 01:31
新华网沈阳8月5日电 4日下午,中国科学院金属研究所研究员潘庆松、卢磊在国际期刊《自然材料》在 线发表了题为"金属和合金的疲劳"的观点文章。该文章系统总结回顾了金属疲劳领域的研究基础和进 展,并提出了应对极端环境下金属及合金材料疲劳失效挑战的系列策略,为未来抗疲劳材料设计提供了 重要指导。 该工作获得国家自然科学基金委重大研究计划、中国科学院先导项目以及全球共性挑战专项等项目资 助。 本文提出突破疲劳研究瓶颈的双路径策略:在基础研究层面,着重探究新材料的基本疲劳特征,揭示其 演化规律与物理本质,深化对金属疲劳损伤微观机制的系统认知;在工程应用层面,聚焦传统金属及相 关构件和装备在复杂使役环境下的疲劳损伤行为,重点研究非对称或多轴复杂疲劳载荷、极端环境(如 高温、低温、辐照、腐蚀及其耦合作用)下疲劳响应、损伤特征及规律。与此同时,进一步创新性地融 合材料设计、先进制备技术、人工智能辅助分析等跨学科方法,以进一步加速高性能抗疲劳材料研发, 推动极端环境材料设计的范式革新。 疲劳失效是工程材料的"隐形杀手",严重威胁航空航天、能源装备等关键领域的安全性与可靠性。尽管 研究已持续近两个世纪,金属疲劳仍是材料科学的重大 ...