单晶材料的屈服强度是衡量其力学性能的关键指标，近年来随着材料科学技术的进步，单晶材料的屈服强度得到了显著提升。单晶材料因其内部无晶界，具有优异的力学性能和稳定性，广泛应用于航空航天、能源、电子等领域。
在高温合金领域，单晶高温合金因其优异的高温强度和抗氧化性，成为航空发动机叶片等关键部件的首选材料。通过施加纵向磁场调控高温合金的枝晶生长，可以显著提升其一次枝晶间距的稳定性，并降低宏观偏析，从而提高材料的屈服强度和均匀性。实验表明，在1T磁场下，一次枝晶间距可达427μm，且元素分布更加均匀，有效提升了单晶高温合金的性能。
在陶瓷材料领域，南方科技大学的最新研究通过调控氧化物陶瓷中的位错密度，实现了陶瓷材料在室温下的高屈服强度和塑性。通过布氏压痕表面循环刻划技术，在SrTiO3单晶中植入可调密度的梯度位错结构，使得SrTiO3单晶的屈服强度达到约1.5GPa，塑性最高达到22%，这一突破为陶瓷材料在室温下的应用提供了新思路。
在金属材料领域，中国科学院金属研究所的研究团队通过控制金属往复扭转的特定工艺参数，在金属材料内部引入空间梯度序构位错胞结构，使材料屈服强度提升2.6倍，同时大幅降低平均棘轮变形速率。这一创新设计突破了金属材料强度、塑性、稳定性难以兼得的问题，为极端环境下关键部件的长寿命和高可靠性服役提供了重要保障。
此外，宁波海曙区的企业宁波钛钽新材料技术有限公司在金属注射成型领域实现了钛合金原材料1300兆帕屈服强度的技术突破。这一超高强钛合金喂料材料在航空航天、海洋工程、3C产品、生物医用等领域具有广泛应用前景，其高屈服强度和优异的力学性能为高端制造业提供了重要支撑。
