工程合金的性能提升通常利用合金化來實現(xiàn),但是隨著材料合金化程度的不斷提高,材料性能提升趨緩，而材料的資源依賴性、成本和回收利用難度不斷提高。如何少依賴或不依賴合金化并大幅度提高材料的綜合性能，實現(xiàn)材料“素化”？沈陽材料科學(xué)國家研究中心盧柯院士和李秀艷研究員撰寫了關(guān)于晶界調(diào)控實現(xiàn)材料素化的展望性論文——《材料素化促進材料可持續(xù)發(fā)展》，5月24日在線發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。
　　材料素化旨在通過跨尺度材料組織結(jié)構(gòu)調(diào)控實現(xiàn)材料性能提升，替代合金化，減少合金元素的使用，促進材料回收和再利用。據(jù)介紹，伴隨著全球工業(yè)化進程，各類材料的大量制造和使用對地球資源的消耗不斷加劇，材料可持續(xù)發(fā)展越來越受到世界各國科學(xué)家和政策制定者的重視。
　　論文以晶界調(diào)控實現(xiàn)材料素化為主線，闡述了素化的原理以及晶界調(diào)控方面的最新進展。文中提出，與傳統(tǒng)的合金化強化原理即阻礙位錯運動不同，純金屬或低合金化材料可通過抑制位錯形核來提高材料強度，從而達到減少合金元素使用，提高材料可持續(xù)性的目的。材料素化不但可以大幅度提升材料性能，而且還將對材料及器件的制造產(chǎn)生深遠影響。
　　該工作得到科技部國家重點研發(fā)計劃的支持。