Cu/CoCrFeNi多晶纳米多层膜

通过Cu/高熵合金界面与晶粒尺寸的协同设计实现力学性能调控

付涛 · Li, Chuanying · 72501164 · Hao, Hu · Xianghe, Peng

Journal of Materials Research and Technology 2025

具体参数

At moderate h

{'zh': '', 'en': '5'} nm

At smaller

{'zh': '', 'en': '2'} nm

技术优势

强度可调控

通过独立调节层厚h与晶粒尺寸d，能够在宽范围内按需设计流动应力，避免传统材料中单一尺寸参数的限制。

界面强化高效

减小层厚h能显著提高流动应力，表明高密度Cu/CoCrFeNi界面是有效的位错运动障碍，强化效果优于单纯晶界强化。

预测模型定量化

基于限域层滑移、界面强度、Hall-Petch及反Hall-Petch理论，建立了描述不同d和h下流动应力的理论模型，为性能预测提供工具。

应用场景

• 高强度纳米层状材料：通过h/d协同设计获得高强度，替代传统粗晶金属多层膜。
• 耐磨涂层：高流动应力与纳米层状结构提升抗塑性变形能力，可用作耐磨层。
• 轻质结构材料：以Cu/HEA多层膜实现强度提升，有助于减重设计。
• 微机械系统：纳米尺度力学性能可预测，适于微机械组件材料设计。
• MEMS器件：尺寸效应可控的力学行为，可为MEMS结构材料提供设计准则。