我国铝资源丰富，近年来绿色铝产业发展迅速。高强高导耐热铝合金是架空输电线路电缆用关键基础材料，市场需求前景广阔。随着特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对架空导线的导电率、强度、耐热性能等提出了更高要求。但提升材料导电率与提高强度和耐热性之间存在矛盾。Al-Zr-Sc合金强度、导电率和耐热性能突出，具有广阔的应用前景。阐明加工路径对Al-Zr-Sc合金微观组织和性能的影响对克服材料导电率与提高强度和耐热性之间的矛盾、提高合金性能至关重要。

该研究系统考察了加工路径对Al-Zr-Sc合金微观组织与性能的影响，获得了各工艺环节对合金组织、强度和导电率影响的定量关系。结果表明，通过快速凝固-热变形-时效-冷拔路径，充分利用细晶强化、Al₃(Zr,Sc)相析出强化和位错强化和热变形过程中Sc原子的动态析出，可获得强度、导电率及耐热性良好匹配的Al-Zr-Sc合金导线。

Fig. 1. Schematic diagrams of processing paths for Al-0.2Zr-0.06Sc alloy conductive wire.

Fig. 2. Performance changes of Al wires prepared by different processing paths: (a) HAEC path; (b) HEAC path; (c) HECA path; (d) Mechanical properties and EC of cold-drawn Al-0.2Zr-0.06Sc alloy wires.

Fig. 3. STEM micrographs of homogenized Al-0.2Zr-0.06Sc alloy: (a) Dark-field TEM micrograph and (b) HRTEM micrograph.

据此，团队开展中试，成功制备出导电率61.1%IACS、抗拉强度161MPa、延伸率5.6%、耐热性能280℃/1h强度残存率96%的高强高导耐热铝合金导线数万米并通过第三方权威检测，制备出成品电缆，为进一步提升绿色铝产业深加工能力提供了支撑。

团队长期从事金属凝固新材料与增材制造的研究工作，坚持以服务国家产业发展需求为导向。近年来，团队聚焦绿色铝、钛等我国特色优势产业，在Journal of Materials Science and Technology、Materials Research Letter、Materials Science and Engineering A、Journal of Materials Processing Technology等国内外权威学术期刊上发表了一系列高水平论文，获得了国内外广泛关注。相关研究成果得到了国家自然科学基金、云南省重大科技专项和云南省基础研究重点计划等项目的支持，先后被科技日报、云南日报、云南电视台等报道，为我国绿色铝、钛和先进制造业的发展贡献了力量。