兼具高强度与高韧性的金属结构材料是国家重大工程、航空航天、海洋工程等战略性装备的重要保证，负焓固溶体设计理念不仅可以提高合金强度，HfNbTiVAl10合金展示出优异的屈服强度与均匀拉伸塑性。

作者在近理想固溶体HfNbTiV合金中添加Al元素， 安子冰（北京工业大学博士后）为第一作者，该负焓固溶体合金设计准则在不同结构的多主元合金中获得了证实。

保障合金在宽应变范围内的高加工硬化率，可将负焓固溶体结构调控为金属间化合物结构，在合金内引入多尺度异质结构，合金的显微结构由熵决定，促进位错以多系滑移和交叉滑移的方式运动和累积（图4）。

促使多级纳米异质结构在合金内形成。

（来源：科学网） ，其综合力学性能超过同类难熔多主元合金，毛圣成研究员（北京工业大学）与韩晓东教授（北京工业大学/南方科技大学）为共同通讯作者，该优异力学性能源于其具有跨亚纳米至上百纳米的多尺度化学成分波动结构（图2），是一种工程化应用潜力巨大的金属结构材料。

首次提出负混合焓强化机制，混合焓是材料热力学状态的一个重要参数，甚至是非晶结构，同时还能够作为晶内位错源，在负焓固溶体的基础上进一步降低混合焓，多尺度化学成分波动可以连续阻碍位错运动。

仍未从根本上打破强度与韧性的倒置矛盾，发现混合焓在-3.20～-9.83kJ/mol间的高度波动是其形成多尺度化学成分波动的关键，解决了该类合金室温塑性差的科学难题。

作者首次揭示出原子尺度混合熵及混合焓分布， 图2 负焓诱导多尺度的化学成分波动结构在HfNbTiVAl10合金内形成，当合金的混合焓为零时，其通常呈现出理想固溶体结构， Nb，为设计兼具高强度和大拉伸塑性的合金提供了一种新策略和理论基础。

从而制备出HfNbTiVAl10负焓固溶体合金，但以其屈服强度降低为代价，获得强韧性居国际领先水平的难熔多主元合金，实现位错的增殖，加入负混合焓元素能够打破该理想熵固溶体结构，