近期，東南大學材料科學與工程學院沈寶龍教授團隊與松山湖材料實驗室柯海波研究員合作，在提升非晶合金的磁熱和強韌性上取得重大進展。這一成果以論文《雙相納米玻璃氫化物克服稀土基非晶合金強度-塑性制衡和磁熱性能瓶頸》（Dual-phase nano-glass-hydrides overcome the strength-ductility trade-off and magnetocaloric bottlenecks of rare earth based amorphous alloys）正式刊登在國際知名學術期刊《自然通訊》（Nature Communications）上。

研發(fā)高效、環(huán)保的固態(tài)制冷材料是磁制冷技術的核心問題。磁性非晶合金因其寬磁熵變峰、低矯頑力、高電阻率、高強度等特性，被視為理想的磁制冷材料。

盡管科學家們已經成功開發(fā)出一些具有較大磁熵變值和制冷量的非晶合金及其復合材料，但由于其峰值磁熵變較小以及室溫塑性變形能力不足，限制了其在磁制冷領域的應用。

針對這一問題，研究團隊通過氣霧化法制造出Gd基非晶合金粉末，并利用等溫吸氫技術制備出稀土氫化物-非晶合金基體雙相納米結構的復合材料。這種新型納米材料表現出顯著的巨磁熱效應，在5T外場下的最大磁熵變值達到18.7 Jkg?1K?1，比未吸氫的GdAlCo非晶合金高出105.5%。

值得注意的是，與傳統(tǒng)合金吸氫后易出現氫脆現象不同，該Gd基非晶合金吸氫后強度提高40%，塑性應變也從幾乎為零增加至70%，成功解決了非晶合金強度與韌性難以兼顧的難題。

論文第一作者為博士研究生邵里良，通訊作者包括青年教師羅強研究員、沈寶龍教授以及松山湖材料實驗室柯海波研究員。東南大學為第一通訊單位。本研究由國家自然科學基金重點項目資助。