纳米金属银的高强性能与形变机制

摘要

采用惰性气体凝聚-真空原位压结方法制备成功晶粒尺寸为60nm的大尺寸纳米金属银块材,切割得到拉伸和压缩试样,真空退火改变晶粒尺寸,采用MTS810和WICK200力学试验机测量了室温条件下拉伸强度的晶粒尺寸相关性和压缩强度的应变速率敏感性.结果表明,纳米金属银的晶粒尺寸强烈影响拉伸强度;压缩强度在大范性形变阶段显示极低的加工硬化和应变速率敏感性(m=0.025),只在传统材料的1/10.结合晶界微观结构观察和计算机模拟,提出晶界热激活滑移模型描述纳米金属银的范性形变机制,晶界滑移的表观激活体积约为2500A<'3>,相当于大约几十个原子体积大小,内耗实验给出晶界滑移激活能为0.82eV.采用晶界滑移模型,解释了纳米金属银力学行为的实验结果.