大塑性变形法制备块体纳米材料

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1、维普资讯http://www.cqvip.com大塑性变形法制备块体纳米材料王素梅，孙康宁，毕见强(山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室，山东济南250061)摘要：综述了大塑性变形法制备块体纳米材料的条件和原理，以及用该法制备的纳米材料的微观结构和力学性能，并分析了其中存在的问题，估计了该技术的实际应用潜力。关键词：大塑性变形法(SfD)；纳米材料；制备；性能中图分类号：TG316文献标识码：A文章编号：0254-6051(2003)05-0005-03NanostructuredMa

2、terialsPreparedbySeverePlasticDef0rmationWANGSu—mei，SUNKang—ning，BIJian—qiang(KeyLaboratoryofLiquidStructureandHeredityofMaterialsofMinistryofEducation，ShandongUniversity，Ji’nanShandong250061，China)Abstract：Theconditionandprincipleoffabricatingbulknan

3、ostructuredmaterialsbysevereplasticdeformationwereintroducedandthemicrostructureandmechanicalpropertiesofthesebulknanostructuredmaterialsweresummarizedinthispaper．Theexistingproblemsinthistechnologywerepresentedanditsapplicationpotentialwasestimated．K

4、eywords：severeplasticdeformation(SPD)；nanostructuredmaterials；fabricate；properties1引言法具有工业应用的可能性，正受到越来越多的关注。块体纳米材料的制备是当前材料科学研究的热2SPD法制备块体纳米材料的条件和点。到目前为止，常用的制备方法主要有惰性气体原理凝聚原位加压成型法、高能球磨法、非晶晶化法以及2．1SPD法制备块体纳米材料的条件大塑性变形法和电沉积法等E1]。其中，大塑性变形通过SPD法制备块体纳米材料时，除

5、了对模具、法是在20世纪90年代由俄罗斯科学家R．Z．Valiev设备、变形工艺等有严格要求外，SPD法能否使材料教授和他的同事们在进行纯剪切大变形试验的基础形成纳米结构，主要应当满足以下要求_3J：①能够在上发展而来的。所谓大塑性变形法就是使材料产生材料内部获得具有大角度晶界的超细晶粒结构，只剧烈的塑性变形(severeplasticdeformation)制备块有这样，所获得的材料才能发生质的变化；②整个试体纳米材料(bulknanostructuredmaterials)的方法。样中的纳米结

6、构应该是均匀的，这是获得稳定的材通过SPD法制备的材料，平均晶粒尺寸一般在料性能所必需的；③试样虽然经过了很大的塑性变100nm左右，因此SPD法制得的材料是一种块体纳形，但是不能产生机械损坏或裂纹。米材料。只有同时满足以上要求，SPD法所制备的材料SPD法引起了材料专家们越来越多的兴趣和关才是所需要的块体纳米材料。而传统的塑性变形注，不仅仅是因为纳米材料本身所具有的独特的物法，例如冷轧、冷拉等，虽然能够提供很大的塑性变理和力学性能，更重要的是SPD法与其他制备方法形量，但是不满足这些条件，因此不

7、可能获得纳米结相比，具有许多独特的优点_2j。譬如，该方法适用范构的块体材料。围宽，可以制备大体积的试样，试样无残留缩孔，不2．2常用的SPD法的制备原理易引入杂质；它可以方便地利用扫描电镜详细地研目前，常用的SPD法概括起来，主要有两种方究组织结构及晶粒中的非平衡边界层，特别有利于法E3J：等径角挤压法(equalchannelangularpressing研究其组织与性能的关系，而且可以采用多种变形简称ECAP法)和高压扭转变形法(severeplastictor—方法制备界面清洁的纳米材料。

8、此外，由于这种方sionstrainingunderhighpressure简称SPTS法)，它们的工作原理如图1所示。作者简介：王素梅(1979．4m)，女，山东郓城人，硕士生，主要(1)ECAP法ECAP法制备块体纳米材料的从事块体材料的纳米化制备与研究。联系电话：0531—方法是20世纪80年代Segal教授和他的同事们在8392439E—mail：wangsumei2001@mail．sdu．edu．cn收稿日期：2002—11—13研究纯剪切变形的基础上发展起来的。ECA