钼及钼合金因高熔点、优异耐磨性和热稳定性，在高温工程领域应用关键。但纯钼在再结晶温度以上脆性显著，高温强度下降，限制其应用。现有强化方法包括固溶强化、第二相强化、细晶强化等，其中氧化物添加可通过多种机制提升性能。然而，不同氧化物与钼基体的界面结合强度及分布对强化效果的影响尚不明确，故本文通过对比三种氧化物与钼的界面特性及强化机制，以优化钼合金性能。

为了达到以上目标，学院科研人员在International Journal of Refractory  Metals and Hard Materials（SCI二区）发表了The influence of the interface bonding strength of the second phase on the mechanical properties of the molybdenum alloy研究论文(2025doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2025.107625)。

本文章比较了Al2O3、La2O3和Zr O2的界面形成能和差分电荷密度。分析了3种氧化物对钼的强化作用。Mo / Al2O3、Mo / La2O3和Mo / Zr O2的界面能均为负值，说明三组界面的形成是一个自发的热力学过程。其中，Mo / Zr O2界面最容易形成，形成的界面越稳定。Mo / Al2O3、Mo / La2O3和Mo / Zr O2的差分电荷密度结果表明，Mo / Zr O2界面中Mo失去的电子最多。因此，在Mo / Al2O3、Mo / La2O3和Mo / ZrO2界面中，Mo / ZrO2界面的相互作用最强。钼合金粉末的还原过程遵循粉末的化学气相沉积过程。最终形成添加剂在晶内和晶间分布的局面。添加剂部分分布在晶粒内部，部分分布在晶界处，同时起到第二相强化和细晶强化的作用。当添加剂完全分布在晶界处且只发生细致纹理2强化时，对材料的强化作用最小。晶粒内部的添加剂含量越高，材料的屈服强度越高。

最终得出结论，添加Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂可提升钼合金强度，Mo-0.5%Al₂O₃综合性能最优；三种氧化物与钼界面均为自发形成，Mo/ZrO₂界面结合最强；添加剂部分分布于晶内、部分于晶界，协同第二相和细晶强化，晶内含量越高强化效果越显著，完全晶界分布时强化最弱。

论文为本中心讲师朱向炜发表。

论文链接：https:// doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2025.107625