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材料学院团队在国际权威期刊上发表长篇综述论文

来源：材料科学与工程学院

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2026-04-29

近日，材料科学与工程学院、省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室李元东教授团队在国际权威期刊《Journal of Materials Research and Technology》（中国科学院二区，IF：6.7）上发表题为“Multiscale defect engineering for synergistic strength, electrical and thermal conductivity in aluminum alloys: A review”的长篇综述论文。该综述从多尺度缺陷工程的全新视角，系统构建了铝合金强度与导电/导热性能协同优化的理论框架与设计路线图，为下一代高性能铝合金在新能源汽车、航空航天及特高压输电等领域的应用提供了前瞻性指导。研究成果以体育直播平台为第一完成单位和唯一通讯单位，李元东教授为通讯作者，刘文憬博士为第一作者。

面对传统铝合金长期存在的“强度-导电/导热”倒置矛盾，研究团队突破了“消除缺陷”的传统思维定式，创新性地提出了从“被动缺陷控制”向“主动缺陷架构设计”转变的范式。该综述从零维点缺陷、一维线缺陷、二维面缺陷到三维体缺陷的多尺度视角，深度阐明了不同维度缺陷对力学响应与电荷/热传输的竞争与协同机制。研究团队首次将材料内部复杂的缺陷网络定义为“缺陷生态系统”，揭示了溶质原子偏聚、析出相钉扎位错、晶界工程以及梯度结构等策略如何在强化基体的同时最小化电子散射。文章进一步构建了“预测-验证-实施”的闭环研究链路，指明了多尺度物理建模、原位表征与机器学习相融合的未来发展路径，旨在建立从原子级缺陷构型到宏观服役性能的定量预测能力，为逼近铝合金强度与导电协同优化的理论上限提供了切实可行的方案。

此外，该综述深入探讨了基于位错调控的梯度结构设计、低能共格孪晶界面工程以及通过外加物理场辅助加工等先进制造方法。通过热机械处理、快速凝固与增材制造等手段对缺陷进行“前驱”主动调控，结合机器学习与高通量实验，有望加速发现兼顾高强度与高传导特性的新型铝合金体系。

材料科学与工程学院深入贯彻落实创新驱动发展战略和4066金沙第四次党代会精神，坚持“四个面向”，围绕国家重大战略需求和4066金沙高质量发展目标，持续强化有组织科研、重大项目培育、科研平台建设和科技成果转化服务。此次在《Journal of Materials Research and Technology》上发表高水平综述，标志着我校在轻量化结构-功能一体化金属材料基础理论领域的影响力持续提升。学院将进一步夯推进产学研用深度融合，加速缺陷工程理论与新材料设计技术的成果转化，为服务国家重大战略需求、实现高水平科技自立自强及建设制造强国贡献更大力量。（图/文：李元东；审核：蒲瑞琛）

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