近日，钱学森学院2021级本科生唐己恒、李罗和谢江辉在陈光院士团队培养下，作为共同作者在国际综合类顶级期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表重要研究成果。该研究基于国家级科研训练项目/校级重点科研训练项目，创新性地提出并实现了一种突破传统困境的新范式：通过在D019纳米相强化的材料中激发非基面滑移，成功制备出一种宽温域兼具超高强度和优异延展性的NiCoCr0.5V0.5中熵合金。南京理工大学为该项工作的第一完成单位和通讯单位，陈光院士为通讯作者。（文章链接为：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61494-7）。
兼具超高屈服强度（σy）与优异均匀延伸率（εu）的块体金属材料，对航空航天及汽车领域高可靠性轻量化部件开发具有战略意义。传统金属普遍受限于强度-塑性倒置关系，仅少数马氏体时效钢可实现超高强塑协同，但其存在低温延性脆性转变行为。多主元高/中熵合金凭借显著的浓度不均匀性、局域化学有序及晶格畸变特征，为破解该悖论提供新途径。陈光院士团队及其合作者通过NiCoCr0.5V0.5中熵合金的宽温域拉伸测试（298-4 K），发现双相超细晶（UFG）结构（单相面心立方结构（FCC）完全再结晶UFG基体+D019纳米层片）变形时可激活D019相非基面滑移。FCC基体的晶界强化与多主元固溶强化协同产生超高应力，克服D019纳米层片锥面滑移位错激活势垒，将本征脆性相转化为塑性强化相且避免界面损伤。结合FCC基体中动态细化的纳米位错/层错亚结构，该合金实现宽温域卓越力学性能，低温下尤为显著——屈服强度~2100 MPa，均匀延伸率~15%。这一重要发现显著拓展了传统超高强材料低温变形行为的理论认知，成功改善了强度-延展性的传统权衡关系。
图1 CR750合金透射菊池衍射（TKD）表征，表明完全再结晶FCC/D019双相UFG结构
通过创新的材料设计与微观结构调控，研究团队提出“非基面滑移激发”强韧化机制，在D019纳米相强化的NiCoCr0.5V0.5中熵合金中实现了强度与塑性的协同提升。在国际上首次实现了D019金属间化合物强化的高/中熵合金体系中非基面滑移的有效激活，研究团队开发的NiCoCr0.5V0.5中熵合金在宽温域范围内（尤其极端低温条件下）展现出优异的力学性能组合。该成果为设计面向深低温等极端服役环境的下一代超高强韧金属材料提供了新的理论框架和普适性设计策略，在材料科学基础研究领域具有重要的科学价值。
图2 FCC/D019双相超细晶合金（CR750）的拉伸性能及其与其他高性能合金的对比
优秀的科研成果离不开学生的刻苦钻研，也离不开老师的悉心指导。钱学森学院唐己恒、李罗和谢江辉在大二时通过学校拔尖创新人才培养的全程导师制度，加入材料科学与工程学院陈光院士团队课题组。陈光院士团队以“选题有用、创新可行”为科研要求，对本科生培养尤为注重“早进课题、早进实验室、早进团队”。三年间，学生在陈院士的鞭策与激励下，在课题组的培育与呵护下，在实验室平台的支持与帮助下，从组会答辩的紧张身影到国际顶刊的顺利发布，最终将青春的热忱熔铸成材料强国的基石。在取得顶刊论文的突破后，唐己恒等人并未止步于学术探索，而是将目光投向了更广阔的工程实践。现今，李罗和唐己恒同学分别以专业综合排名第一和第四的成绩，免试进入陈光院士课题组直接攻读博士学位，研究方向聚焦于金属材料高性能化原始创新及应用技术，致力于推动科研成果向陆海空天高端装备的实际应用迈进。
科研报国，实干铸材。该研究成果的取得是钱学森学院贯彻落实党的二十大精神和全国教育大会精神，深化改革创新，大力推进产教融合、科教融汇，提高拔尖人才自主培养质量的重要成效，也是持续实施全程导师制和个性化模式、强化科创实践能力培养，推动专业学院和荣誉学院“院院协同、教管协同”“三全育人”的优秀成果。
