南京理工陈翔团队《Physical Review Letters》：揭示纳米孪晶金属全尺度摩擦磨损标度律

本文由南京理工大学陈翔团队和中国科学院宁波材料技术与工程研究所常可可团队合作，研究了纳米孪晶金属在不同尺度加载下的摩擦磨损行为。背景方面，纳米孪晶金属因其高密度孪晶界和纳米尺度孪晶片层厚度，展现出优异的机械性能和结构稳定性。研究目的是为了建立全尺度下孪晶片层厚度依赖的摩擦磨损标度律，揭示摩擦加载下的变形机制。通过原子力显微镜、微米划擦及宏观摩擦实验，结合显微结构分析和分子动力学模拟，研究发现纳米尺度下位错-孪晶界交互作用和退孪生主导塑性变形；微米尺度下超细纳米孪晶结构促进FCC→HCP相变；宏观尺度下较大孪晶片层厚度有利于形成梯度纳米结构和稳定氧化膜。结论表明，该研究为设计低摩擦高耐磨金属材料提供了新思路，丰富了纳米孪晶金属摩擦学理论。