《表1 对比梯度纳米结构金属的结构梯度和梯度覆盖率.结构梯度:沿梯度方向单位厚度的硬度变化.梯度覆盖率:梯度纳米结构占整个样品的体积百分比.》

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《梯度纳米结构金属力学性能、变形机理和多尺度计算研究进展》

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Cheng等[5]采用直流电沉积技术制备了梯度纳米孪晶结构（GNT）铜，如图5（a）所示.定义结构梯度为沿梯度方向单位厚度的硬度变化.GNT铜中测得的结构梯度为12GPa/mm（图5 （b）） ，高于预扭转加工形成的梯度纳米孪晶结构的结构梯度（0.2GP/mm）[4].GNT样品中梯度纳米孪晶结构的覆盖率为100%，高于表面塑性变形方法制备的梯度纳米结构，如表1所示.值得一提的是，GNT结构具有晶粒和孪晶双重梯度结构，孪晶片层厚度的变化范围为29nm到72nm，晶粒尺寸的变化范围为2.5μm到15.8μm（图5 （c）） .GNT铜的强度和加工硬化随结构梯度的增加而增加（图6 （a）-（c）） .当结构梯度为12GPa/mm时，GNT铜的屈服强度超过其最强的组成单元（图6 （b）） ，并保持良好的拉伸塑性（图6 （a）） .梯度纳米孪晶结构的额外强化效应为发展高性能工程结构材料开辟了新的思路:通过构筑材料微结构的多层次和多尺度梯度分布，有望突破传统均匀结构或单一梯度结构的强韧化规律，克服强度和塑性的倒置关系.