卢亚锋，梁 明，李成山，冯建情，于泽铭，徐晓燕，刘 庆，柳忠元

(1. 西北有色金属研究院, 西安 710016;

2. 重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400030;

3. 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，秦皇岛 066004)

金属纳米复合材料的界面和尺度效应

卢亚锋1，梁 明1，李成山1，冯建情1，于泽铭1，徐晓燕1，刘 庆2，柳忠元3

(1. 西北有色金属研究院, 西安 710016;

2. 重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400030;

3. 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，秦皇岛 066004)

在宏观尺度上制造出具有纳米结构和纳米效应的高性能金属材料，并揭示这些材料的组织演化特征以实现功能调控，是金属材料学科面临的重大科学问题和需要解决的核心关键技术。阐述金属纳米材料界面、尺度与材料塑变、强化关系的主要研究进展，重点介绍宏观尺寸制备金属纳米复合材料、纳米尺度下经典Hall-Petch关系和复合材料混合定律的适用性、界面特征和尺度效应对材料微观结构、力学性能以及物理特性等的影响，指出面向应用的高性能金属纳米复合材料的发展趋势。

金属纳米材料；复合材料；界面；尺度效应

金属材料的力学性质和物理性质在很大程度上依赖于其组织的特征尺度，典型的特征尺度是晶粒尺寸。通常情况下，对于纯金属和单相固溶体合金，传统的Hall-Petch关系 σy=σ0+Ad-1/2(其中 σy是屈服强度，d 是晶粒尺寸，σ0和A是材料常数)可以定性地描述细晶强化机制。随着晶粒尺寸的减小，增加的晶界使得位错的自由滑移程缩短，从而使得材料的强度升高。……