近日，探花约炮
洪振宇教授课题组利用无容器处理技术在铜合金组织与性能调控领域取得重要研究进展。研究发现，铍铜合金熔体在深过冷凝固过程中可产生球形富铍团簇组织，该组织能大幅度提升合金的综合性能。相关研究成果以“Overcoming the trade-off between conductivity and strength in copper alloys through undercooling”为题发表于国际高水平期刊《Nature Communications》。探花约炮
为唯一通讯单位，在读博士研究生张博文为第一作者，洪振宇教授为通讯作者。论文链接：//doi.org/10.1038/s41467-025-60346-8
随着工业技术的不断发展，高新产业对高性能铜合金的需求日益迫切。目前，沉淀强化是制备高强高导铜合金的主要方法。然而，该方法仍存在突出的强度与导电性之间的矛盾，根本原因在于沉淀相的析出体积分数存在上限，合金基体中残留溶质含量较高，导致电导率偏低。因此，如何在保持沉淀强化铜合金高强度性能的同时显著提升其电导率，是材料领域一个极具挑战性的科学问题。
该课题组通过系统研究发现，在无容器深过冷条件下，Cu-0.2Be-1.0Ni-0.2Co (wt.%)合金中可自发形成了大量的纳米级球形富铍团簇组织，该组织可在常规固溶处理后留存，并在时效处理过程中独立于常规γ′沉淀相长大。最终，这些富铍团簇组织可大幅度降低铜基体中残留的溶质含量，提升电导率至80% IACS，比传统方法制备的合金电导率高出30%，同时该组织能保持合金高强度性能不变。这一发现为克服沉淀强化合金的强度-导电性矛盾提供了一种新思路。
图1 Cu-0.2Be-1.0Ni-0.2Co (wt.%)合金在电磁感应（EMI）和电磁悬浮（EML）条件下的电导率和显微组织特征。(a) EML样品电导率随过冷度的变化，灰色虚线表示EMI样品的电导率。(b) EMI-10样品的HAADF-STEM图像。(c) EML-200样品的HAADF-STEM图像，球形斑点（橙色箭头）为富铍团簇组织。(d) 图c中蓝框区域的放大原子图像，内嵌图为团簇内外FFT图。(e, f) EMI-10和EML-200样品APT原子分布图。
该工作得到国家自然科学基金重点项目（U24A2034、U1904214、U24A20106）以及陕西省自然科学基金(2020JZ-08)的资助。
洪振宇教授作为我校材料科学与工程、物理学学科的骨干教师，在国家自然科学基金重点项目支持下，围绕铜合金组织性能调控、声悬浮操控技术，在空间材料科学领域开展了大量前沿基础研究工作，近年来在Nature Communications、Physical Review Letters、Materials Science & Engineering A、Materials & Design、Applied Physics Letters、Physical Review Applied等国际知名期刊发表论文60余篇，该工作为近期的代表性成果之一。
（图文：洪振宇； 审核：闫娜、晁小荣）
