在碳纳米管增强的Al-Cu-Mg复合材料中，通过粉末组装和合金化实现了晶粒结构定制策略。
拉伸试验表明，具有三峰晶粒结构的复合材料具有出色的强度和延伸率，超过了具有更简单晶粒结构（例如双峰和单峰结构）的复合材料。
原位应变分布跟踪和计算模拟相结合揭示了其内在机制。结果表明，三峰晶粒结构更易促进应变硬化，缓解应变/应力集中，从而使复合材料具有较高的屈服强度和较大的延伸率。
图1. 具有三峰晶粒结构的CNT/Al-Cu-Mg复合材料的典型微观结构.
(a) 显示三级晶粒结构的IPF图。
(b) 显示 2 级和 3 级晶粒结构的暗场 TEM 图像。
(c) 3级结构的明场TEM图像。
(d) 3级结构中包含界面区域的HRTEM图像，由(c)中的黑框表示。
(e) (c)中标记蓝色区域的Al和C EDX图。
(f) 具有刻意控制晶粒结构的复合材料的晶粒尺寸分布。通过整合TEM和EBSD分析对数据进行统计估计。
图2. （a）不同晶粒结构的CNT/Al-Cu-Mg复合材料的工程应力-应变曲线。
(b) 不同晶粒结构复合材料的应变硬化速率与Lüders变形后的真实应变曲线（拉伸应力-应变曲线中的锯齿状区域）的关系。插图显示了其相应的断裂面。
图3. 不同晶粒结构复合材料变形过程的晶体塑性有限元建模.
(a), (b) 和 (c) 分别是具有单峰、双峰和三峰晶粒结构的复合材料的RVE模型。
(d)-(f), (g)-(i) 是具有不同晶粒结构的复合材料在3.5%拉伸应变下的应变和应力分布。图中数字表示每种情况下的最大应变（或应力）大小。
文献资料：Xiaowen Fu, et al. Trimodal grain structure enables high-strength CNT/Al-Cu-Mg composites higher ductility by powder assembly & alloying, Materials Research Letters, 9, 2021, 50-57.
