钛箔在电子和医疗器械等领域有广泛的应用。本论文结合博士后项目,采用室温拉伸、金相显微镜、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等,系统地研究了厚度为5～200μm的完全再结晶的商业纯钛箔的力学性能和微观变形组织,并对钛箔的尺寸效应进行了探讨。主要得到了以下结论:（1）钛箔的力学性能受到了尺寸效应的影响。当厚度在50μm以上时,钛箔的强度几乎没有变化;当厚度从50μm减小到30μm时,钛箔的强度随厚度的减小而下降;而当厚度从30μm减小到5μm时,钛箔的强度随着厚度的减小而增加。整体来说,厚度大于30μm的钛箔的强度高于厚度为30μm以下的钛箔的。此外,钛箔的延伸率总是随着厚度减小而减小。（2）当厚度大于20μm时,钛箔的断裂方式为剪切断裂,断口剪切方向与拉伸方向之间的夹角在50°～60°之间,表面上可以观察到大量的韧窝。当厚度小于20μm时,钛箔样品的断口与拉伸方向夹角接近90°,表现为正断断口,断口表面未发现韧窝组织,但可以观察到撕裂棱和滑移痕迹。可见,钛箔的断裂方式由塑性断裂转变为脆性断裂。（3）根据不同厚度钛箔的拉伸实验数据,基于Hall-Petch关系和表面层模型,并考虑材料晶粒大小和材料厚度晶粒尺寸比等因素,构建了两种不同类型的本构方程。新建的本构模型能够很好的吻合实验结果。（4）钛箔的塑性变形机制包括位错滑移、形变孪晶和HCP-Ti到FCC-Ti的相转变。变形孪晶的密度随着钛箔厚度的减小而减小。拉伸过程中形成的细长的针状FCC-Ti相主要分布在断口附近,宽度在15nm～100nm之间。基体HCP-Ti和FCC-Ti两相的取向关系为:<0001>_HCP//<001>_FCC,{2?110}_HCP//{（?）10}_FCC和{01（?）0}_HCP//{110}_FCC。两相之间的取向关系可以通过变换矩阵B来进行换算。