材料基本強化技術(shù)的實質(zhì)是引入各種缺陷（點、線、面、體缺陷）以阻礙位錯運動提高材料強度。但這些傳統(tǒng)強化技術(shù)均使材料塑性、韌性等顯著下降，這種強度-塑韌性“倒置”關(guān)系已成為制約金屬材料發(fā)展和應(yīng)用的主要瓶頸。如何通過調(diào)控金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu)和缺陷來提高其綜合性能已成為材料科學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。

　　近日由中科院金屬所盧柯院士、盧磊研究員等人完成的“金屬材料的納米孿晶強化”獲2014年度遼寧省自然科學(xué)一等獎。該項目在國際上率先提出“納米孿晶強化”的概念，在純銅中成功制備出高密度納米孿晶結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)納米孿晶金屬具有高強度的同時還具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能、物理性能和使役行為，揭示了納米孿晶結(jié)構(gòu)材料的獨特強化機制及變形機理。

　　作為一種全新的材料強化途徑，納米孿晶強化具有以下特點：1）孿晶與基體間具有晶體學(xué)共格界面關(guān)系；孿晶界面具有良好的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性；其結(jié)構(gòu)特征尺寸在納米量級；2）納米尺度孿晶界面不僅能有效地阻礙位錯運動（強化），同時也可作為位錯滑移面容納位錯累積，獲得塑性和加工硬化性；3）納米孿晶結(jié)構(gòu)在提高材料強度的同時，保持了良好的塑性、加工硬化能力，同時提高了疲勞強度、抗裂紋擴展能力，突破了傳統(tǒng)強化技術(shù)導(dǎo)致的性能“倒置”關(guān)系。納米孿晶材料已成為國際材料領(lǐng)域的研究熱點之一，納米孿晶強化被國際上公認為是一種強化材料的新途徑。