在微纳米尺度下,材料的力学行为与宏观尺度下不同,表现出尺度效应。目前公认的影响尺度效应的因素主要有晶粒尺寸和外观尺寸,由于它们常常耦合在一起,所以如何将它们分开研究,成为目前的研究难点之一。本文以直径为50微米的纯铜丝为实验对象,利用电解抛光的原理对其进行减径,以期获得不同直径但晶粒尺寸相同的细丝试件。然后将这些细丝在本课题自制的拉伸和扭转实验机上进行实验,以研究在相同晶粒尺寸但不同外观尺寸条件下应变梯度对铜丝力学行为的影响。本文的主要研究内容如下:1.自行研制了一个小型电解实验装置。利用该实验装置,通过选取合适的电解液及电流等,电解得到了不同直径的细丝。利用聚焦离子束切割和扫描电镜测量,分别得到了细丝的横截面和实际直径。同时,研究了随着电解时间的不同,细铜丝直径变化的规律。2.对直径为20到50μm的细铜丝进行单轴拉伸和单向扭转实验,结果表明,拉伸屈服强度随着直径的减小基本保持不变,并不存在尺度效应,而扭转屈服强度随着直径的减小而显著增大,发现了明显的尺度效应。3.对标距分别为10到30 mm的细铜丝进行单向拉伸实验,发现细铜丝屈服强度、拉伸强度及延伸率与试样标距都不存在明显的关系。4.根据Fleck-Hutchinson应变梯度塑性理论,利用拉伸及扭转实验曲线,对应变梯度中的重要参数l(材料长度参量)进行拟合,得到其值为3μm。