使用坚固、轻质的铝合金而非钢材来制造汽车可以提高燃油效率并延长电动汽车的行驶里程，但材料在高温下的不稳定性阻碍了合金的广泛应用。

直接在熔融铝内部产生微小的增强碳化钛 (TiC) 颗粒，可以形成强度更高、耐高温的铝基材料，称为金属基纳米复合材料。

到目前为止，研究人员还不了解这些纳米粒子是如何形成的，或者它们如何与微观结构中的其他特征相互作用，从而阻碍了该材料的工业规模生产。

密歇根大学的研究人员利用独特的高分辨率 3D X 射线技术首次揭示了纳米颗粒的形成过程、它们的位置以及它们如何促进熔融金属的进一步凝固。有关这项研究的论文将发表在《Acta Materialia》9 月刊上。

“大多数金属都是以液态开始其使用寿命的。它们如何从液态转化为固态将最终决定它们的微观结构，从而决定它们的特性和应用，”密歇根大学材料科学与工程和化学工程副教授，该研究的共同通讯作者阿什温·沙哈尼 (Ashwin Shahani) 说。

“这项研究使我们能够准确地了解纳米粒子如何与铸造中的第二相相互作用，这在过去半个世纪里一直是一个重大挑战。”