4月17日出版的《科學(xué)》雜志發(fā)表特邀綜述論文，闡述了利用納米尺度共格界面強(qiáng)化材料的研究成果。此項(xiàng)成果由中科院金屬所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室研究員盧柯、盧磊與美國(guó)麻省理工學(xué)院教授S.Suresh合作完成。盧柯等人提出一種新的材料強(qiáng)化原理及途徑———利用納米尺度共格界面強(qiáng)化材料。
提高材料強(qiáng)度是長(zhǎng)期以來(lái)材料研究的核心問(wèn)題。材料強(qiáng)化的同時(shí)往往伴隨著塑性或韌性的急劇下降，而高塑韌性材料的強(qiáng)度往往很低。長(zhǎng)期以來(lái)這種材料的強(qiáng)韌性“倒置關(guān)系”成為制約材料發(fā)展的瓶頸。
盧柯等人研究發(fā)現(xiàn)，納米尺度孿晶界面具備上述強(qiáng)化界面的三個(gè)基本結(jié)構(gòu)特征。他們利用脈沖電解沉積技術(shù)成功地在純銅樣品中制備出具有高密度納米尺度的孿晶結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)隨孿晶層片厚度減小，樣品的強(qiáng)度和拉伸塑性同步顯著提高。當(dāng)層片厚度為15nm時(shí)，拉伸屈服強(qiáng)度接近1GPa，是普通粗晶銅的10倍以上，拉伸均勻延伸率可達(dá)13%%。理論分析和分子動(dòng)力學(xué)模擬表明，高密度孿晶材料表現(xiàn)出的超高強(qiáng)度和高塑性源于納米尺度孿晶界與位錯(cuò)的獨(dú)特相互作用。
此外，盧柯等人近期研發(fā)的動(dòng)態(tài)塑性變形技術(shù)可使材料中形成大量納米尺度孿晶界，已成為制備塊狀納米孿晶結(jié)構(gòu)的有效途徑。盡管在納米尺度共格界面的制備技術(shù)、控制生長(zhǎng)，及各種理化性能、力學(xué)性能和使役行為探索等方面仍存在諸多挑戰(zhàn)，但這種新的強(qiáng)化途徑在提高工程材料綜合性能方面表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。