纳米金属多层膜微观结构及其力学性能研究进展

纳米金属多层膜由于其微观结构的可调控性和优异的力学性能受到广泛关注，而建立微观结构与力学性能的内在联系则是设计制备高性能纳米金属多层膜的基础。结合当前国内外关于纳米金属多层膜微观结构和力学性能的最新研究进展，总结了晶体/晶体和晶体/非晶纳米金属多层膜的微观结构特征及其对力学性能的影响，基于位错强化模型，阐述了微观特征尺寸与力学性能之间的关系。现有研究结果表明，由于组元材料本征特性的差异以及强烈的尺寸与异质约束效应，不同组元材料构成的纳米金属多层膜具有不同的晶粒形貌和界面类型与结构，这对其强度/硬度、拉伸延性和变形行为具有显著影响。金属多层膜的力学性能表现出明显的尺寸效应和组元依赖性，而晶体/晶体纳米金属多层膜体系呈现出与晶体/非晶体系截然不同的塑性变形力学和组织结构稳定性。最后，探讨了目前纳米金属多层膜相关研究存在的不足之处及其未来研究的主要方向。