純鋁的密度低，塑性優秀，但強度不高。作為航空應用，低密度材料的選擇是增加有效載荷的重要方法，鋁是一個好的選擇。但其強度的提高需要合金化。幾十年的研究積累，以鋁鋅鎂銅系列的超硬高強鋁合金系列成熟地應用到了航空領域。典型的美國牌號有7075等，中國已命名為7A75。

合金強度提高以后,韌性一般隨之降低。對要求損傷容限性能很高的飛機結構材料來說,韌性始終是關鍵問題之一。高強鋁合金斷裂的微觀機理和提高高強鋁合金韌性的途徑問題,是我們長期研究的重點。

穿晶破斷、穿晶剪切和沿晶開裂是鋁合金的3 種基本斷裂模式。雖然鋁合金有3 種不同的斷裂模式,卻只有一種基礎斷裂機理。鋁合金的基礎斷裂機理是微孔形核、長大和聚合。第二相質點在這基礎斷裂機理中起著中心作用。

沿特定晶體學平面的解理斷裂,在鋁合金中只在非常特殊的情況下才可能出現,而且常與特定的環境條件有關。環境對鋁合金的斷裂模式通常有很大的影響。在一般情況下穿晶斷裂的合金,此時可能發生沿晶開裂。在某些情況下,環境會改變基礎斷裂微觀機理,出現類解理型斷裂 。

以新型輕質裝甲材料-2519高強鋁合金（F.C.C.）為研究對象，耦合分析絕熱剪切帶內微裂紋/孔洞演化的觀測結果和剪切帶內熱/力參量演變歷史的模擬情形，實驗觀測和量化分析ASBs的數量及空間分布特征，構建絕熱剪切帶損傷模型以及與材料參量相關聯的ASBs間距/軌跡模型；理論預測并實驗驗證ASBs自組織行為及其與宏觀破壞的相關性，從而詮釋絕熱剪切損傷機理、ASBs自組織的本質、材料結構參量對ASBs自組織的影響、ASBs自組織與材料宏觀破壞的相關性。由此形成將材料科學－損傷力學－現代非線性科學、理論－實驗－模擬、細觀－宏觀等相集成來研究材料絕熱剪切帶的損傷機理及自組織行為的學術思想，這種知識創新將構筑裝甲鋁合金的結構優化設計、預測和控制其動態損傷和破壞、提升其動態性能的科學基礎。