涂 林， 刘金铃

(西南交通大学力学与工程学院， 成都 610031)

引 言

近年来，非均匀结构设计在金属材料研究中大放异彩，成为时下新材料的发展热点[1-2]。为了解决金属基复合材料的低韧性问题，研究人员将非均匀结构设计的理念应用到金属基复合材料中，期望通过非均匀结构设计获得有利于金属基复合材料延展性的协调变形能力[3]。根据现有的报道，非均匀结构设计可以包括许多不同的类型，例如层状结构[4-5]，梯度结构[6-7]，双峰结构[8-9]，多级结构[10]等，这些独特的结构设计在一定程度上有效地改善了金属基复合材料的强韧性匹配关系，使得金属基复合材料的发展前景极具吸引力。

对于大部分已报道的具有非均匀结构的金属基复合材料，其粉末冶金制备方法普遍比较复杂。Habibi等[10]通过传统粉末冶金工艺制备出一种具有多级结构的镁基纳米复合材料，该材料首先需要通过高能球磨使纳米Al2O3均匀分散在Al基体中得到Al/Al2O3复合粉体，然后将复合粉体与镁粉再次混合，最后通过微波烧结技术得到块体复合材料。Xiang等[11]通过多步分散的方法使石墨烯纳米片非均匀分布于镁合金基体中，制备出具有双峰结构的镁基纳米复合材料。Zan等[12]通过两步加料的球磨方式制备出一种具有非均匀片层状结构的Al/Al2O3纳米复合材料。复杂的制备过程不仅需要花费更多的时间与成本，而且会降低材料制备工艺的可控性。

Liu等人[13-15]通过一步球磨的粉末冶金工艺，制备了一种具有优异力学性能和良好强韧性匹配关系的非均匀结构镁基纳米复合材料。……