TMR重磅学者｜东北大学刘铁教授团队突破金属–陶瓷界面润湿控制难题

本文报道了东北大学刘铁教授团队在金属-陶瓷界面润湿控制领域取得的重要突破。背景方面，金属与陶瓷的润湿性对复合材料制备、焊接及电子封装至关重要，但传统方法依赖大剂量活性元素或高温反应，易导致脆性相和热应力问题。研究目的是探索一种不改变界面反应本质、同时显著改善润湿性的新策略。结论部分，团队提出高磁场（6 T）与微量Cu（2 wt%）协同调控的方法，使铝基合金在R面α-Al2O3上的接触角由127.6°降至74.1°，铺展直径从2.2 mm增至4.3 mm。微观机制研究表明，高磁场诱导Al原子层沿氧原子层外延有序生长，形成13层有序结构，同时Cu在界面富集形成Al/Al4Cu9近共格结构，有效降低了固-液界面能。该方法避免了脆性反应相生成，保持了界面平整与结构完整性，为高可靠性金属-陶瓷接头和复合材料制备提供了安全高效的新技术路径，未来可推广至航空航天、电子封装等领域。