近年来，化学复杂类金属间化合物因其优异的机械性能得到了广泛关注。然而，基于严格化学计量比设计的此类金属间化合物在室温下往往表现了严重的脆性，严重阻碍了其工程应用。在本研究中，我们展示了一种非化学计量比的策略，在Co-Ni-Al-Ti-Ta-Nb基的合金系统中同时实现了出色的拉伸塑性(~30%)和超高的拉伸强度(~1.4 GPa)。如此超高的强度主要归因于多种合金元素添加(例如Ti、Ta和Nb)导致的高反相畴界能，此外，晶界处的纳米级无序相能够有效提高位错的可动性，从而导致优异的拉伸塑性。这种非化学计量比策略为超强韧多组元金属间化合物的创新提供了有效的途径。

　　更高能源效率的需求不断驱动着高性能先进结构材料的创新设计。金属间化合物作为一类独特的金属材料，已经受到了科学与工业界的广泛关注，这主要归因于其优异的高温性能，较强的化学结合和较低的原子迁移率。然而，由于其滑移系数量不足和本征较弱的晶界，使得其在室温下表现出严重的脆性，严重阻碍了在工程系统中的应用柔轮筒体壁厚。已有研究报道，改变化学计量比对金属间化合物的韧性有显著的影响节曲面。刘等人指出，当非化学计量比含B的Ni3Al（ 25% at.%）合金中Al含量降低时，韧性明显增加；Takasugi等人也报道，相比严格化学计量比的Co3Ti合金，非化学计量比的Co80Ti20合金的塑性高达61%。然而，值得注意的是，以前的研究主要局限于化学简单的金属间化合物体系。尽管优异的韧性已经实现，但仍然显示了非常有限的强度，这为进一步的工程应用带来了重要挑战。

　　近年来，化学复杂类金属间化合物，作为一种新兴的结构材料，为面向高温结构应用的新型金属材料提供了新的选择。与化学简单的传统金属间化合物相比，化学复杂类金属间化合物显示了卓越的机械性能和出色的热稳定性。以往研究已经证明超高强度与其较高的反相畴界能密切相关。对于化学复杂的金属间化合物，亚点阵的复杂占位能够显著影响其电子结构，进而改变它的反相畴界能。以L12结构的金属间化合物为例，在亚点阵B位上添加多种合金元素包括Ti、Ta、Nb和V等，可以极大地增加反相畴界能，从而产生显著的强化效果。然而，这种非化学计量比策略在化学复杂类金属间化合物中是否可实现优异的强塑性目前还从未探索。

　　（1）我们证明了非化学计量比策略在设计超强韧的化学复杂类金属间化合物是十分可行的。

　　我们展示了一种非化学计量比的策略，在化学复杂类金属间化合物系统中实现了优异的强塑性结合。与简单体系的金属间化合物和严格化学计量比的化学复杂类金属间化合物相比，非化学计量比设计的化学复杂类金属间化合物显示了优越的机械性能。实验结果表明添加多种合金元素（如Ti，Ta和Nb）可以显著增加L12相的反相畴界能，从而产生超高强度。此外，如此优异的拉伸塑性主要归因于在晶界附近处形成的纳米无序FCC相，成功克服了传统金属间化合物的晶界脆性。因此，这种非化学计量比策略可为开发超强韧的L12及其他有序结构的化学复杂类金属间化合物提供新的途径。

　　杨涛，博导，国家自然科学基金优秀青年基金(港澳)和香港研究资助局杰出青年学者获得者。现任职香港城市大学材料科学与工程系助理教授，香港三维原子探针联合研究实验室（3D-APT）和国家贵金属材料工程技术研究中心（NPMM）香港分中心的核心成员等。先后荣获香港高等研究院(HKIAS)杰出博士后研究员， HKIAS Rising Star Award，国际材料联盟IUMRS青年科学家，中国材料研究学会CMRS青年科学家，Materials Research Letters青年新锐奖，Acta/Scripta杰出审稿人等称号，并于2021/22年度连续两次入选美国斯坦福大学发布的年度材料科学领域全球Top 2% Scientists 榜单。长期从事先进金属材料的合金设计与组织结构调控的研究，主要通过3D-APT、透射电镜（HR-TEM）、增材制造（3D-Printing）等技术手段研究合金材料的成分设计、材料热力学与动力学行为、固态相变行为与变形机制的精细调控等。截至目前，已在 Science, Nature Communications, Materials Today, Advanced Science, Advanced Materials, Acta Materialia, Scripta Materialia等国际期刊发表学术论文100余篇，组织撰写英文专著一本，申请国内外发明专利10余项。课题组及学院内拥有非常齐全的金属材料加工与显微表征的仪器设备，如3D-APT，HR-TEM, EBSD, Arc melting, In-situ TEM等，并与众多知名大学和研究机构（如ORNL、香港科技大学、香港理工大学轨迹发生器、哈尔滨工业大学、中南大学、上海交通大学等等）建立了良好的合作关系。主要研究兴趣：1）多组元金属间化合物；2）纳米增强高熵合金；3）金属增材制造；4）三维原子探针与透射电镜；5）金属强韧化机制。课题组网站：