金属纳米材料因其具备优异的物理、化学性能,在诸多领域有着诱人的应用前景。在实际应用过程中,纳米材料往往受外力影响产生塑性变形,导致材料使用寿命的减少。因此,研究纳米材料在外力作用下的变形方式,对于揭示塑性变形产生的微观机制至关重要。本课题在透射电子显微镜(TEM)中对FCC结构Pt纳米线拉伸过程进行了原位原子尺度观察;研究了纳米线的塑性变形机理,为FCC结构金属纳米材料塑性理论的建立提供了些许实验数据,为金属材料的力学性能优化和实际应用提供了一些理论依据。具体研究内容如下:1.通过控制磁控溅射参数,成功制备了FCC结构的多孔Pt薄膜,为变形实验的成功打下基础。2.利用原创的单轴拉伸实验技术,在透射电子显微镜中实现了不同结构Pt纳米线的原位拉伸实验,并在原子尺度下研究了拉伸过程中纳米线结构演变规律。研究结果表明:(1)单晶Pt纳米线塑性变形的主要方式是全位错的形核、运动以及消失,偏位错偶尔会出现。发现单晶Pt纳米线的塑性变形分为两类:第一种为先产生均匀塑性变形,之后出现裂纹并快速断裂,与分子动力学模拟结果不同;另外一种为先产生均匀塑性变形,之后出现明显缩颈并断裂,与分子动力学模拟结果相同。(2)通过对孪晶结构Pt纳米线的原位拉伸实验,发现两种类别的塑性变形机制。一种是偏位错在孪晶界上滑移,导致孪晶界迁移;另一种是在塑性变形过程中,通过孪晶界滑移产生变形。(3)利用PPA软件计算了纳米线拉伸过程中的应力应变,发现单晶纳米线受到的正应力主要在1.0 GPa~2.8 GPa之间;孪晶界发生迁移时,受到的正应力在0.8 GPa~2.5 GPa之间;孪晶界发生滑移时,受到的正应力在3.1 GPa~5.5 GPa之间。(4)实现了对三晶结构纳米线变形过程的原位观察,发现三晶结构纳米线通过晶界迁移进行单晶化来实现塑性变形。当变成单晶后,随着进一步拉伸,出现了变形孪晶最后断裂。