第十三届全国青年表面工程学术会议

目前被广泛应用的金属材料多数具有多晶结构，其晶粒取向及分布（“织构”）对材料的宏观性能具有十分重要的影响。人为设计与调控多晶材料的织构，探索与揭示材料织构与性能的内在关联，进而开发高性能的结构与功能材料是目前金属材料研究的热点和难点。薄膜与涂层材料的织构通常受其表面能的强烈控制：对于面心立方金属来说，一般形成{111}织构，因为其(111)面为密排面，表面能最低。另外，由于(100)面具有较低的双轴模量，因此，{100}织构的形成可以降低薄膜中的弹性应变能。表面能最小化与应变能最小化之间竞争的结果可能会导致金属簿膜从{111}织构到{100}织构的演化。相比之下，{110}织构同时具有高表面能与高弹性应变能，普遍被认为难以在面心立方金属薄膜中出现。

在针对镍及镍-钼合金的研究中，惊奇地发现热处理导致了几乎完美的{110}织构的形成。研究团队通过构建定量热力学模型，系统地揭示了反常{110}织构形成的原因：在较大热错配应力驱动下，镍晶体屈服各向异性导致其[110]取向的晶粒相对其它取向优先发生塑性形变，从而降低体系总能量并发生{110}织构择优生长。该工作为通过材料设计和织构调控获得新型结构与功能材料提供了思路。 (Acta Materialia 200 (2020) 857-868 )