天津大学材料学院何春年教授团队提出并通过“界面置换”分散策略制备了5 nm级ODS铝合金，即首先利用金属盐前驱体分解过程中的自组装效应制得了少层石墨包覆的超细MgO颗粒（~5 nm），将纳米颗粒之间较强结合的化学键替换为石墨包覆层之间较弱的范德华力结合，从而使纳米颗粒之间的粘附力降低了2~3个数量级；在此基础上，通过简单的机械球磨-粉末冶金工艺实现了高体积分数（8 vol.%）的单粒子级超细MgO颗粒在铝基体内的均匀分散。研究发现，该材料具有超高的颗粒密度（~9×1023 m^-3）和界面密度（~1.4×108 m^-1），且MgO颗粒与铝基体之间的界面具有完美的全共格特性，并形成了Mg-O-Al的强结合，这类界面有效抑制了空位与原子沿界面和跨界面扩散，显著降低了界面处的原子扩散速率，因而该ODS铝合金展示出极其突出的高温力学性能与抗高温蠕变性能，其在300 ℃和500 ℃下的抗拉强度分别为420 MPa和200 MPa；在500 ℃-80 MPa的蠕变条件下，稳态蠕变速率为~10^-7 s^-1，大幅超越了国际上已报道的铝基材料的最好水平。该工作发展了针对轻质金属材料“高分散性-超细颗粒尺寸-界面共格”协同调控的制备新技术，揭示了超细纳米颗粒增强轻质金属的超常耐热机制，并为开发耐热高强轻质金属材料及其航空航天、交通运输等重要领域应用提供了新思路。