在金属的世界里，一直存在着一个令人头疼的“不可能三角”——即强度、塑性和使用过程中的稳定性，这三者就像鱼和熊掌，往往难以兼得。
然而，我国科学家近日却在这一领域取得了革命性的重大突破。据《光明日报》记者报道，中科院金属所卢磊团队经过不懈努力，成功破解了这一困扰金属材料界多年的难题，为国产航空发动机等关键设备使用寿命的大幅延长带来了希望。
中科院金属所卢磊
金属材料的“不可能”挑战我们常说航空发动机是现代工业制造业的皇冠，那么，涡轮风扇叶片就是镶嵌在皇冠上的明珠，它每秒就需要承受上万次的高温冲击，对材料的抗疲劳要求近乎苛刻。此外，像跨海大桥的缆索，日复一日地扛着上百万吨的重量。这些“国之重器”的金属部件，其实都在默默忍受着一种名为“棘轮损伤”的折磨。就像人长期劳累会积劳成疾一样，金属在反复受力后，内部也会悄悄产生不可逆的损伤，最终可能导致灾难性的断裂。长期以来，科学家们一直在努力寻找一种方法，让金属材料能够同时拥有高强度、高塑性和高稳定性，但这一直被业界视为一个几乎“不可能”的任务。
我国科学家的创新与突破然而，由中国科学院金属研究所卢磊团队领衔的科研人员，却提出了一种全新的结构设计思路，成功让金属材料在保持高强度、高塑性的同时，大幅提升了抗循环蠕变性能，真正实现了长期使用的稳定性。2025年4月4日，这一突破性的创新成果，发表在国际权威学术期刊《科学》杂志上，获得了全球材料科学界的广泛关注与好评。
卢磊团队仿照“拧麻花”的原理，通过特殊工艺在304奥氏体不锈钢内部构建出独特的“梯度序构位错胞结构”。这些亚微米尺度的三维结构就像无数个“防撞墙”，当外力来袭时，既能像弹簧一样吸收变形能量，又能触发原子层面的智能响应——自动形成更细密的次级防护网络。实验显示，相比传统材料，这种新型304奥氏体不锈钢的屈服强度提升了2.6倍，抗循环蠕变性能更是提升了4个数量级！
国产航空发动机寿命有望大幅提升据卢磊团队介绍，这一创新成果的应用前景十分广阔，尤其是在航空航天领域具有重要意义。航空发动机作为飞机的“心脏”，其性能和使用寿命直接关系到飞机的安全性和经济性。长期以来，国产航空发动机的使用寿命一直是制约我国航空工业发展的关键因素之一。然而，随着这一金属“不可能三角”的突破，国产航空发动机的使用寿命有望得到大幅提升。
据悉，我国航空发动机的核心部件之一——主轴支撑件，在测试中其耐久性已经达到了5万小时以上，测试仍持续进行中。这一测试结果的取得，预示着我国航空发动机的整体运行时长将实现新的飞跃。未来，随着这种新型金属材料的广泛应用，国产航空发动机的使用寿命有望与美国等发达国家的产品相媲美，甚至实现超越。
科技引领未来，创新改变生活
综上所述，这一金属“不可能三角”的突破，不仅是我国材料科学领域的一次重大创新，更是我国科技实力不断提升的缩影。它让我们看到了科技创新的力量，也让我们对未来充满了期待。随着这一技术的不断推广和应用，相信在不久的将来，我们的飞机发动机将更加耐用、跨海大桥将更加安全、航天器寿命将更长……
让我们一起为中国科学家的这一突破性成果点赞吧！同时，也期待我国科学家在材料科学领域继续取得更多创新成果，为我国的科技进步和社会发展贡献更多力量！让我们共同期待一个更加美好的未来吧！
来源：《光明日报》、《环球网》
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