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课题组硕士生徐道驹在一区期刊《Journal of Alloys and Compounds》上发表论文《Thermodynamic database of quaternary Al-Si-Mg-Sb system and its application in the design of Sb-modified Al-Si-Mg casting alloys》。Al-Si-Mg铸造铝合金因其优异的性能在工业中得到广泛应用，而Sb元素的添加能够细化其微观组织并提高力学性能。然而，关于最佳Sb添加量的报道并不统一。建立了自洽的Al-Si-Mg-Sb热力学数据库，并将其应用于Sb改性Al-Si-Mg铸造铝合金的设计中。首先，统一了六个二元子体系的热力学参数，并对边界三元系Al-Si-Sb和Mg-Si-Sb进行了优化。计算得到的相平衡与凝固行为与文献及本研究的实验数据吻合，验证了所建立数据库的可靠性。随后，采用Scheil-Gulliver模型模拟了A356-xSb合金随Sb含量变化的凝固行为。构建了凝固相图与相分数图，根据共晶组织的竞争性生长，确定0.11 wt%为A356合金获得最优综合力学性能的最佳Sb添加量，并经过拉伸实验验证。最后，微观结构表征表明，强度提升主要归因于共晶（Si）相的细化。细化的共晶(Si)颗粒与韧性的Mg3Sb2相共同促使断裂模式由穿晶断裂向穿晶-沿晶混合的断裂模式转变，脆性解理面减少并出现细小韧窝，从而提高了延伸率。本工作彰显了计算热力学作为材料信息学有效工具的实用性，为通过微观结构调控优化合金性能提供了策略。