【摘 要】
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该论文工作是采用电子束物理气相沉积 (EB-PVD)并对Fe/Cu纳米多层材料的力学性能进行了测试分析.旋转基板法并通过调节蒸发料棒的电子束流、进给速率及基板转速等参数成功地
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该论文工作是采用电子束物理气相沉积 (EB-PVD)并对Fe/Cu纳米多层材料的力学性能进行了测试分析.旋转基板法并通过调节蒸发料棒的电子束流、进给速率及基板转速等参数成功地制备了不同层间距及Fe、Cu层厚比的纳米多层材料.微观结构分析结果显示了制备态的Fe/Cu纳米多层材料的层间距与设计层间距基本一致, 层状结构明显,表明EB-PVD方法是制备纳米多层材料的有效手段.根据实验结果, 对表述多材料力学行为的Koehler理论进行修正,建立了适合于气相沉积Fe/Cu纳米多层材料的力学模型:当Fe、Cu层厚比为2.7:1时,高抗拉强度主要来源Cu层的强化作用及Fe/Cu层界面对形变的束缚作用.而另一方面,由于Cu层接近于层的强化作用及Fe/Cu层界面对形变的束缚作用.另一方面,由于Cu层接近于层同处是处于拉应力状态,则将对材料整体的力学性能产生负贡献,并且层间距越小,这种影响将越大.对Fe/Cu纳米多层材料进行150℃-400℃的拉伸实验并没有发现超塑性现象.由于二维纳米多层材料增加了层界面结构,层界面上原子扩散并不同于三维纳米晶体材料中晶界上原子因晶粒尺寸减小而发生的扩散蠕变,从而多层结构中的层界面在材料的室温与高温性能中都起到重要的影响作用.
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