关键词： 表面增强拉曼散射   银纳米结构   聚二甲基硅氧烷   自组装   柔性压力传感器  

摘要： 表面增强拉曼散射（SERS）因其高灵敏度、快速检测、抗干扰性和优异的机械稳定性等特点,在医疗卫生、环境监测、食品分析等领域发挥着重要作用。普遍认为,SERS增强效应主要源于相邻等离子体纳米结构激发的局域表面等离子体共振现象（LSPR）,该效应可在狭窄的纳米间隙处产生强电磁场“热点”。因此,拉曼检测的核心是设计出合适的等离子体纳米结构从而构建出具有高密度“热点”的SERS衬底。贵金属纳米材料,例如:金、银、铜,均能产生强电磁增强效应,常被选作表面增强拉曼散射的基底材料。相对于传统刚性基底,透明柔性衬底具备良好的延展性和机械稳定性,若将贵金属纳米结构与柔性基底复合,可实现基底材料的电磁增强优势与柔性性能。 本文制备了两种不同结构且性能优良的SERS基底。第一种基底以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为造孔剂,构建具有多孔结构的聚二甲基硅氧烷（PDMS）柔性薄膜,利用原位还原法在多孔基底表面沉积银纳米颗粒（Ag NPs）,最终获得多孔Ag NPs/PDMS复合基底。采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜对其表面结构进行表征;结合能量色散X射线光谱分析验证了银纳米粒子在多孔聚二甲基硅氧烷表面的成功负载。通过优化造孔剂的浓度梯度和金属纳米微粒的负载次数,筛选出最佳增强效应的多孔结构参数。实验探究发现,制备的复合基底对福美双检测限低至10-10mol/L,其在1381和1510 cm-1处的特征峰的信号相对标准差（RSD）分别低至8.7%和6.3%,表现出较好的均匀性。此外,该基底表现出良好的机械稳定性,同时还具备耐清洁性、超声波稳定性等特点。当外力作用在其表面时,该基底的导电性出现了明显的波动。基于这一特性,将其作为柔性传感芯片,制备了多孔Ag NPs/PDMS海绵压力传感器,通过观察电流的变化实现了对外部压力的实时反馈。 第二种复合基底是先采用模板法制备出具有周期性光栅结构（CDG）的聚二甲基硅氧烷柔性薄膜,再使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对光栅薄膜进行表面修饰,完成对柔性基底从疏水到亲水界面的改性处理,从而得到改性光栅聚二甲基硅氧烷薄膜（M-CDG/PDMS）。基于表面能匹配原理,在改性后的光栅PDMS表面实现银纳米线（Ag NWs）的自组装,最终构建了Ag NWs/CDG/PDMS复合基底。实验中,将福美双作为目标分子,测试了复合基底的表面增强拉曼散射性能。光栅微纳米结构通过增加柔性基底的比表面积提高了电磁场增强位点密度,使复合基底对福美双的检测限达10-7mol/L。即使在弯曲、扭曲和拉伸条件下,Ag NWs/CDG/PDMS复合衬底对于10-5mol/L浓度的福美双仍保持较高的拉曼信号强度。此外,复合基底具有较宽的工作范围,在低温（-40℃）至高温（120℃）温度范围内SERS性能基本不变,且在p H值为2～12的外界环境中拉曼信号波动较小。最后,该基底不仅可实现液相体系的多组分混合检测,还具有对气态福美双分子痕量捕获能力。 研究结果表明,本文所制备的多孔Ag NPs/PDMS复合基底与Ag NWs/M-CDG/PDMS基底,不仅在实验室阶段表现出优异性能,在实际检测应用过程中也展现出较大潜力。

关键词： MXene   异质结   半导体   带隙调控   室温气体传感  

摘要： 在医疗模式向预测性、预防性、个性化及参与性转变的背景下,基于呼气组分的无创检测技术为疾病筛查开启了新局。当前,临床对呼气高频次检测的需求迫切,但现有检测体系主要依赖体积庞大、成本高昂的质谱设备,难以满足临床应用的需求。化学电阻式气体传感器作为低成本且可靠的替代方案,虽然价格优势显著,但其选择性不足且对高温(>150℃)的依赖限制了患者的参与性。为突破这些瓶颈,亟需开发室温高选择性的气体传感器。 本研究聚焦于二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)材料体系,通过多维结构调控与能带工程协同优化,有效解决MXene的本征缺陷,研制出一系列响应快速、灵敏度高、检测下限低的室温传感材料,满足呼气检测的临床需求。首先,基于振荡辅助剥离-旋涂协同工艺制备单层大尺寸Ti3C2Tx纳米片,并通过自组装策略原位构筑具有一维孔道和开放金属位点的Ni-pyz/Ti3C2Tx异质结。该设计通过分子筛效应与电荷转移的协同机制,使材料对NO和NO2的灵敏度较Ti3C2Tx分别提升4.8和5.5倍。其次,针对MXene片层堆叠导致的活性位点失效问题,提出界面工程与维度调控策略,设计了三明治结构的ZnO/Ti3C2Tx。ZnO的引入不仅避免了 Ti3C2Tx的片层堆叠,还暴露了高吸附活性的Ti位点。ZnO/Ti3C2Tx在室温下对50 ppm NH3的响应相比Ti3C2Tx提高了约45倍。研究进一步创新性地通过能带工程与晶格适配协同调控,构建二维Bi2O3/Ti3C2Tx异质结。该材料的带隙和电子结构得到优化,其对NO和丙酮的响应分别达到Ti3C2Tx的112倍和11.89倍,展现出优异的选择性。最后,基于摆脱大体积外置电源的需求,开发了梯度氧化MXene自支撑膜用于湿气产电。该膜在80%RH环境下可稳定输出0.36 V开路电压,为自供电传感系统奠定基础。此外,开发了适用于室温传感材料的集成电路模块,进行了实际患者的呼气检测,验证了技术方案的可行性。 综上所述,本研究开发的MXene基传感材料为呼气NO和VOCs检测提供了高灵敏度、快速响应且低成本的解决方案,为无创疾病筛查技术的实际应用奠定了基础。

关键词： Pickering乳   β-环糊精   包合   石菖蒲   苍术   挥发油   GC-MS   稳定性  

摘要： 目的 考察β-环糊精包合和Pickering乳液技术处理的石菖蒲和苍术挥发油（volatile oils from Acori Tatarinowii Rhizoma and Atractylodis Rhizoma,VAA），在强光照射条件下的稳定性，以提升挥发油的稳定性及品质，为其他含挥发油中药固体制剂稳定性的提升提供参考依据。方法 对VAA组、β-环糊精包合VAA组、Pickering乳组进行强光照射1、3、5 d稳定性考察，收集并测定挥发油保有率与过氧化物含量。采用GC-MS法测定各组挥发油成分，用OmicShare、Rmisc、Reshape2、Ggplot2包等分析数据，筛选差异成分，分析挥发性成分含量和组成，明确不同处理方式提升挥发油稳定性的效果。结果 在强光照射下，β-环糊精包合VAA组与Pickering乳组，保有率无显著性差异（P>0.05），但相比于VAA组有更低的氧化程度（P<0.001）。GC-MS分析结果表明，相比于VAA组，Pickering乳组与β-环糊精包合VAA组能够延缓强光照射环境下大部分差异成分与主要成分的含量变化，在强光照射1、3、5 d后，Pickering乳组阻止了10、9、10种差异成分的新生成，β-环糊精包合VAA组阻止了4、9、9种差异成分的新生成；Pickering乳组降低了2、2、3种新生成差异成分的相对含量，而β-环糊精包合VAA组分别降低了5、0、2种；另外，Pickering乳组有效保存了6、2、2种消失成分，β-环糊精包合VAA有效保存了5、1、8种消失成分。综上，Pickering乳与β-环糊精包合技术均能使VAA的稳定性显著提高。结论 β-环糊精包合VAA与Pickering乳能够显著提升VAA的稳定性及品质，Pickering乳更具优势。

关键词： g-C3N4   结构设计   组分优化   异质复合   光催化  

摘要： 在当今时代,全球能源短缺与环境污染问题正以惊人的速度加剧,工业废水的肆意排放、生活污水的未经有效处理直接流入水体,以及农业面源污染的不断积累,使得众多河流、湖泊和地下水受到不同程度的污染,水质恶化情况愈发突出,可供人类安全使用的淡水资源日益稀缺。开发清洁、高效、可持续的能源及环境污染治理技术迫在眉睫,光催化技术因能利用太阳能驱动反应、反应条件温和且无二次污染,在能源与环境领域极具应用潜力。石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种备受瞩目的光催化材料,具有类似石墨的层状结构、适中的禁带宽度（约2.7e V）,可吸收可见光实现太阳能的有效利用,同时具备化学稳定性好、制备成本低、原料丰富、无毒无害等优势。然而,纯g-C3N4存在光生载流子复合快、比表面积小、可见光吸收范围窄等缺点,限制了其光催化性能的进一步提升。将g-C3N4与其他材料复合成为改善其性能的重要途径。 本研究围绕C3N4基复合材料展开,旨在深入探究其结构特征与光催化性能之间的内在联系。通过热聚合法以三聚氰胺为原料制备g-C3N4,利用水浴法成功制备了C3N4@TiO2复合材料。借助XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR、PL等多种表征手段对复合材料进行全面分析。结果显示,C3N4与TiO2复合形成了异质结结构,且二者紧密结合。同时通过改变C3N4与TiO2的摩尔比,系统研究不同组分比例对复合材料结构和性能的影响。当C3N4与TiO2摩尔比为1:1时,C3N4@TiO2复合材料（TCNT-3）结构最佳,由C3N4纳米片基质和平均尺寸为10纳米的纳米颗粒组成的均匀TiO2涂层构成,这种结构扩大了光吸收范围,增强了光生载流子的分离/传输性能。在光催化降解罗丹明B实验中,TCNT-3展现出优异性能,60分钟降解率高达99.8%,反应速率常数为0.0872 min-1,经过5次循环后降解效率仍能保持在94.4%。 同时,基于上述C3N4/TiO2体系的成功,尝试引入了Ti3C2 MXene量子点构建三元复合结构,通过HF刻蚀法制备Ti3C2 MXene量子点,通过水热法制备了C3N4/Ti3C2 MXene量子点复合材料,再经水浴法制备出C3N4/TiO2/Ti3C2 MXene量子点复合材料。表征发现,Ti3C2 MXene量子点均匀分散在C3N4与TiO2的复合体系中,与二者紧密结合。三元复合材料在光催化降解罗丹明B实验中性能更优,60分钟降解率达到99.1%,高于C3N4/Ti3C2 MXene量子点复合材料（95.8%）和纯C3N4（81.2%）,经过3次循环后降解效率仍能保持在88%。其光催化性能提升主要源于Ti3C2 MXene量子点的量子尺寸效应,使其能带结构更窄,光吸收能力增强且表面活性位点增多;以及C3N4、TiO2和Ti3C2 MXene量子点之间的界面协同作用,促进了光生载流子的快速传输和分离,减少了复合。 本研究围绕C3N4基复合材料展开深入探究,研究了复合材料不同组分摩尔比对结构、性能的影响,同时还构建了三元复合结构,在提升材料光催化性能方面取得重要突破,为解决能源与环境问题提供了新的材料和技术支持,也为后续光催化材料的研究与开发奠定了理论基础。

关键词： 玄武岩纤维   腈基树脂   复合材料   界面   机械性能  

摘要： 玄武岩纤维(BF)是一种具有高强度、耐高温、耐腐蚀、绿色环保、性价比高的高性能纤维,其树脂基复合材料(BFRP)表现出高比强度、高比模量、耐高温、耐磨损和可设计性强等特点,在航空航天、交通运输、风轮叶片以及运动器材等领域发挥重要作用。然而,BF表面光滑、呈现低表面能和化学惰性,导致BF与树脂的界面相容性较差,复合材料整体应力传递较差。在外部载荷作用下,BFRP的界面结构极易出现应力集中、微裂纹延展,导致BFRP在实际工业应用中出现损伤、破坏及失效等情况。针对以上问题,本论文开展了腈基树脂/玄武岩纤维原位自增容界面的构筑及其高性能复合材料的研究。具体的研究内容如下: 1、以液体腈基树脂(BCPN)为上浆剂处理BF,通过BCPN中的-CN基团与BF自带的金属铁离子之间的络合反应,实现BF表面原位生长酞菁铁(Fe Pc),促进BF与腈基树脂(BZPN)的界面性能。本文研究了Fe Pc的生长机制,通过3D轮廓仪和扫描电镜(SEM)观察到处理后的BF表面粗糙度大幅提高,化学成分表征证实络合反应发生在BF表面。进而研究了对复合材料界面相容性的影响,结果表明具有原位自增容界面的的复合材料提高了BF和BZPN之间的物理缠绕、相容性和化学锚固作用,明显改善了复合材料中的应力传递,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和层间剪切强度(ILSS)分别提高了36.6%、36.2%和64.9%。 2、以BCPN/碳纳米管(CNTs)分散液作为上浆剂处理BF,将CNTs伴随Fe Pc的自组装原位引入BF表面,在BF/BZPN复合材料中原位构建多尺度自增容界面。通过SEM观察和化学成分分析,证实BF表面存在微纳Fe Pc/CNTs杂化结构。并且,随着CNTs含量的增加BF表面粗糙度和表面能相应增加,在多尺度自增容界面影响下,复合材料弯曲强度和ILSS分别提高了64.9%和93.2%,界面性能明显提升。通过对数字相关性测试(DIC)结果和断面SEM形貌的研究,证实这种增强是在BF和BZPN之间的机械互锁、极性-极性相互作用、化学相容性以及多尺度的应力传递的共同作用实现的。 3、通过基体改性的方式,将CNTs引入多尺度自增容界面,实现从纤维向基体和从基体到纤维的多维度原位自增容界面的构建,以进一步实现BF/BZPN复合材料的高性能化。通过拉曼光谱测试和XRD结果证实CNTs成功通过基体引入复合材料中。复合材料弯曲强度和ILSS分别提高96.4和109.5%。在250℃老化70 h后,多维度改性的BF/BZPN复合材料展现了优异的老化后机械性能,弯曲强度和ILSS的保持率达到94.2和94.6%。通过DIC和断面形貌分析,多维度改性通过提高纤维与树脂之间的粘附性、提高界面反应以及减少树脂富集区,综合改善复合材料应力传递效果。研究了热老化对原位自增容界面的影响,发现原位自增容界面具有优异的耐热性能,并且随CNTs引入,原位自增容界面具有更强的应对界面失效的能力。 鉴于多维度改性的BF/BZPN复合材料所展现出来的优异的机械性能和老化后机械性能,其满足作为高性能连续纤维增强树脂基复合材料的重要指标,为我国先进复合材料提供战略储备,在高强度高温工业领域具有广阔应用前景。

关键词： 三维机织复合材料   碳纤维   黏弹   有限元分析   热膨胀系数  

摘要： 三维机织复合材料因其纱线在厚度方向的交织而具有较高的层间断裂损伤容限,已经被广泛应用于航空航天、交通运输、电子器件等高端工业领域。材料在长期使役状态下的热胀性质是结构安全设计的重要内容。三维机织复合材料热胀性质主要由组分材料热胀性质和复合材料结构决定。不同于传统单向或多向铺层复合材料,三维机织结构复合材料在热膨胀响应方面呈现出复杂应力应变分布。本文基于复合材料多尺度几何结构,建立相应多尺度热膨胀模型,揭示其在微观、细观及宏观尺度上热膨胀行为。研究表明,三维机织结构复合材料热膨胀响应不仅受到材料组分热膨胀系数影响,还受到纤维铺设方式、织造结构和泊松比等协同作用。本文研究为提升三维机织复合材料在动态热环境下应用性能提供了理论指导,并为未来多尺度优化设计提供了技术支持。 本文主要工作: (1)理论构建并算法实现各向异性黏弹本构模型。基于广义Maxwell模型,Boltzmann叠加原理和时温等效原理,构建积分型各向异性热黏弹性本构模型。在时域内离散化推导其增量方程,迭代求解每个时间增量中应力增量,状态变量以及一致切线矩阵,编写用户自定义材料子程序Abaqus/UMAT实现有限元二次开发。通过动态热机械分析仪测定环氧树脂动态热物理性质及不同温度应力松弛特性,对环氧树脂热弹性和热黏弹性本构进行参数拟合。 (2)树脂浇注体和单向复合材料在固化过程及热载荷下变形响应。通过埋设光栅传感器和温度传感器,表征上述过程应变和温度演化,分析固化历史,获得凝胶点、固化收缩率和热膨胀系数等信息。结合热机械分析仪对环氧树脂热膨胀性能进行实验测定,验证传感器结果。建立浸渍纱随机纤维分布模型,并采用多尺度均质化策略,构建单向复合材料多尺度热膨胀有限元模型,分析纤维方向和温度对材料热膨胀系数影响及热应力/热应变分布规律。 (3)三维角连锁机织复合材料和三维正交机织复合材料在不同温度下热膨胀行为。使用光栅传感器对热加载过程中局部应变进行连续原位测量,并结合高分辨率二维数字图像相关系统,捕捉材料截面全场应变分布。基于显微图像构建三维机织复合材料多尺度代表性体积单元热膨胀有限元模型,考虑组分黏弹性行为, 结合试验结果分析结构温度所致应力分布,讨论织物组织结构、方向和时间对温度所致应变影响。 (4)热膨胀响应影响因素数值研究。通过有限元参数化模拟,系统分析了瞬态热传导效应及泊松比-纤维结构协同作用对复合材料热膨胀响应影响机制。研究对象包含两种典型三维机织结构:含两向分布纱线(经纱和纬纱)的三维角连锁结构和三向分布纱线(经纱、纬纱和绑定纱)的三维正交结构。在泊松比设置方面,同时考虑恒定泊松比(ν=0.35)和时变泊松比(ν从0.35渐进0.5)两种情况。本文主要结论: (1)树脂黏弹特性使浸渍纱线和复合材料热膨胀呈时间依赖性,无法通过经典线弹性模型模拟。基于广义Maxwell模型的热黏弹性本构模型考虑树脂模量随时间演化,可反映复合材料热加载下时变响应。 (2)环氧树脂浇注体和复合材料固化历史不同,固化放热使前者在90℃第一阶段基本完成固化,而后者在110℃第二阶段才基本完成。固化冷却阶段因模具/试样热膨胀失配所致残余应变通过高温处理后可完全消除。环氧树脂热应变–温度曲线呈现双线性特征,拐点与其玻璃化转变温度吻合。单向复合材料热应变随纤维取向角增大而增大,沿纤维轴向几乎为零。组分间热膨胀和弹性模量不匹配引发内部热应力,各组分应力集中出现在该组分局部低体积分数区域。 (3)三维角连锁机织复合材料的平面内热膨胀特性主要受碳纤维控制,表现为宏观热应变随温度升高呈现先增大后减小的非线性变化;而厚度方向的热膨胀行为则由树脂基体主导,宏观热应变随温度呈单调递增趋势。相比之下,三维正交机织复合材料在高温环境下,由于三组正交纱线体系的协同作用,其宏观热变形行为与三维角连锁材料的面内响应存在显著差异,未观察到热收缩现象,而是表现为持续的热膨胀特性。热应力主要集中于不同热膨胀系数组分界面处,在复合材料内部呈现与纤维增强结构相关的周期性分布。 (4)结构热应力/应变分布主要由温升引起的组分间变形不协调产生,多尺度异质结构是主导热膨胀应力集中的核心因素,瞬态热传导下非均匀温度场未明显改变热应力/应变分布特征和各组分应力峰值结果。树脂泊松比变大会显著增大非纤维轴向宏观热膨胀变形,三维正交机织复合材料中三组正交纱线协同效应会抑制热收缩现象,使热应变随温度由先上升后下降趋势转变为随温度持续上升。

关键词： 仿生构型   共晶高熵合金   复合材料   微观组织   力学性能  

摘要： 仿生构型金属层状复合材料模仿自然界中生物结构的设计,借助高硬度、高强度金属间化合物强化层,有效提升复合材料的强度和韧性,在空间碎片超高速碰撞防护、地面轻型装甲车、武器装备防护和航空航天等领域应用广泛。Al以其密度小、比强度高等优点成为高性能轻质型结构材料之一。Al Co Cr Fe Ni2.1共晶高熵合金（EHEA）具备双相（FCC/BCC）片层状共晶结构,实现高强度、高硬度与良好韧性相匹配,且EHEA与Al具有良好的界面润湿性,有望解决异种金属界面不相容导致的强韧性不佳的瓶颈问题。论文针对结构材料在轻量化、高强度和高吸能方面的需求,进行仿生EHEA骨架的构型设计,结合选区激光熔化（SLM）技术制备出高强度EHEA骨架,探究了EHEA骨架的组织演化行为和性能调控机制。利用真空热压法和无压渗透法制备出仿生构型EHEA/Al复合材料,研究了热压温度对EHEA/Al复合材料界面元素扩散行为和力学性能的影响,阐明了界面扩散层形成机理及强化机制,重点揭示了无压渗透EHEA/Al复合材料的界面结构调控规律与力学行为强化机制。主要研究内容与结果如下: （1）通过对比不同仿生构型EHEA骨架的力学性能、吸能特性及损伤机制,得到仿贝壳珍珠层的长方形结构在弯曲加载中性能最优。仿蝴蝶翅膀的圆形构型EHEA骨架在静态压缩过程中受力均匀,抗压强度为477 MPa。能量在仿螳螂虾三角形构型中快速传递,动态压缩载荷下能有效分散应力,抗压强度最高达607 MPa。具有几何对称性的仿海螺正方形构型在四个尖角区域成为高应力集中点,缺少孔洞塌陷的吸能路径,裂纹扩展阻力低。仿蜂窝结构的六边形结构在动态压缩中的多级渐进式能量耗散与逐层结构坍塌表现出最优的吸能特性,应变能为34.3 J。仿贝壳珍珠层的长方形结构在弯曲加载中表现为多级裂纹抑制与分层协同增韧的损伤机制,其弯曲强度高达726 MPa,断裂应变达14.1%,交错排列的层间错位结构通过裂纹偏转与应力再分布机制有效延缓断裂。 （2）随着SLM过程中激光体积能量密度（VED）的增加,EHEA骨架的组织从胞状结构转变为胞状和片层状共存结构,强度先增加后降低,在VED为137.25 J/mm3时强度最高。当VED为58.82 J/mm3时,低能量输入导致熔池冷却速率升高,高温度梯度主导定向枝晶生长,形成纳米级胞状共晶结构。随着VED的增加,熔池高温时间延长,冷却速率降低,形成周期性片层结构。高能量输入导致多次重熔,引发成分波动,形成胞状与片层结构交替分布的异质组织。当VED为137.25 J/mm3时,EHEA致密度高达99.7%,FCC相平均晶粒尺寸220 nm,BCC相平均晶粒尺寸390 nm,形成的胞状和片层异质结构界面通过应变梯度诱导背应力强化与裂纹偏转,协同晶界强化与位错强化使EHEA骨架的抗压强度和抗拉强度最高分别为241 MPa和1530 MPa。 （3）通过退火处理调控相变与晶粒细化使EHEA骨架的强韧性增加,退火温度为620°C时,EHEA骨架的抗拉强度最高为1700 MPa,伸长率为8.2%。随着退火温度从600°C升高至640°C,加速了Al、Ni原子扩散,促进了共晶片层组织的长大,FCC/BCC两相片层间距由0.23μm扩展至0.39μm。与FCC相相比,BCC相在高温下热力学更稳定,Al元素从FCC相扩散至BCC相,引起相变反应。当退火温度为620°C时,FCC相体积分数降至51.5%,BCC相体积分数增至48.5%。退火处理后SLM过程中热收缩产生的残余应力得到释放并发生再结晶,降低了位错密度,导致晶粒细化至1.45μm。 （4）研究了热压温度对仿生构型EHEA/Al复合材料界面元素扩散行为及力学性能的影响规律,当热压温度为620°C时,扩散层厚度最大,达到2.45μm,复合材料的压缩与拉伸强度最高。界面处EHEA和Al元素发生相互扩散,产生迟滞扩散效应,界面处形成梯度固溶体,无金属间化合物生成。随着热压温度从600°C升高到640°C,扩散层的厚度先增加后降低。当热压温度为620°C时,仿贝壳珍珠层“软砖硬泥”结构（硬相EHEA/软相Al）产生背应力硬化与裂纹偏转效应,复合材料的界面结合强度达到14.1GPa,抗压强度为182 MPa,屈服强度为236 MPa,伸长率为6.1%,动态压缩强度为200MPa,应变吸收能为16.8 J。 （5）阐明了无压渗透制备仿生构型EHEA/Al复合材料的界面处元素扩散行为与扩散层中金属间化合物的形成机理。EHEA各元素与Al间的低负混合焓值引起强化学亲和力,以及晶体结构差异降低体系自由能,促使金属间化合物形成。当渗透温度从750°C升高至850°C,Al原子扩散激活能增加,并激发EHEA中各原子活化能增加,扩散层厚度由85.6μm增加至378.3