摘要

纳米多晶金属材料因具有高体积分数晶界而表现出许多独特的力学性能,如高强度高硬度、良好的抗磨性和优异的抗疲劳性能等。然而,大量晶界导致的晶间软化和晶界脆性等问题,严重制约其在结构工程领域的实际应用。因此,如何对纳米多晶金属中丰富而又普遍的晶界进行精细设计,并建立相关力学性能变异的新理论和新方法,成为目前材料科学与纳米力学领域研究的热点和难点。本文主要以面心立方结构金属为例,综合阐述了近年来通过晶界工程提升纳米多晶材料力学性能的研究进展,重点介绍了目前几种主要的晶界调控方法及其对强度和塑性的影响,并对其内在强韧化机制进行对比分析,最后归纳分析了晶界设计在纳米材料力学行为研究方面仍存在的问题和挑战,对其今后的发展方向进行了展望。