近日，昆明理工大学材料科学与工程学院金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程研究中心联合云南贵金属集团等单位，在稀贵金属材料基因工程方向取得重要进展，相关研究成果以Discovering novel γ-γ′ Pt-Al superalloys via lattice stability in Pt3Al induced by local atomic environment distortion为题，发表在结构材料领域国际顶级学术期刊Acta Materialia。昆明理工大学为论文第一单位，种晓宇教授、冯晶教授为论文共同通讯作者，博士研究生余威为论文第一作者。

稀贵金属由于其独特的化学稳定性和优异的耐腐蚀性，在航空航天、国防军工、精细化工、生物医药等战略性新兴产业中具有不可替代的重要作用。然而，稀贵金属的研发长期面临着成本高、经验少等问题，实现稀贵金属材料的“等效减量”是长久以来的目标。基于材料基因工程的方法，通过高通量计算精准预测材料性能，可以大幅加速材料的筛选和优化过程，显著降低研发成本和周期。本团队采用材料基因工程的方法，针对Pt-Al高温合金中γ'-Pt3Al相不稳定的问题，通过高通量计算结合关键实验，进行新型Pt-Al高温合金的开发。

本团队首次提出了局域电荷畸变稳定γ'-Pt3Al相的概念，合金元素使γ'-Pt3Al相中的球形电子云呈现出明显的方向性，增强化学键，稳定γ'-Pt3Al相。基于声子谱、形成焓、混合焓、分配焓和晶格常数线性拟合系数，从32种合金元素中筛选出Hf、Ti、Ta、Cr和Ni元素进行实验验证。Pt-12Al-6X (X = Hf，Ti，Ta和Cr)合金具有稳定的γ′相，其中Pt-12Al-6Hf合金为首次报道。

上述工作得到了云南省稀贵金属材料基因工程专项、云南省重大科技专项、云南贵金属实验室重大专项等项目的支持，新型Pt-Al高温合金的开发形成了高通量计算驱动贵金属合金设计的典型案例，推动了稀贵金属新材料研发由经验指导实验向理论预测、实验验证的新模式转变，赋能稀贵金属领域新质生产力发展。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645424007638