双模晶粒分布铜的力学性能和变形机理(4)
单模态材料是指由尺寸均匀一致的晶粒构成的材料，具有晶粒尺寸的高度一致性。单模态材料很难达到各种性能的综合，比如单模粗晶晶粒分布材料具有较高的延展性（延展性通常是用材料能够发生塑性变形和可测单向拉伸的程度来定义），但往往强度很低。反之，单模超细晶晶粒分布材料强度高，但延展性较差。这种强度和延展性的矛盾在单模态粗晶和超细晶材料中十分常见：前者普遍具有较高的延展性但强度很低，后者具有较高的强度但延展性很低。
1.2.2双模态金属材料
双模晶粒分布的纳米材料是从单模态晶粒分布到多模晶粒分布的纳米材料之间过渡的一种重要形式，晶粒尺寸的分布具有双峰分布的特点，即微米尺度的晶粒与纳米尺度的晶粒共存。所谓双模晶粒分布材料是在超细晶晶粒基体上通过一定工艺手段均匀嵌入粗晶晶粒，或者用ECAP挤压等技术使部分晶粒反常生长，呈现两种晶粒尺度的共存，可以达到材料不同机械性能的统一提升与高效共存，特别是强度和延展性的兼容提升。双模态材料中的超细晶晶粒通过限制位错运动来提高强度，一定体积下超细晶晶粒占据较高的比例，可提高超细晶组分对整体性能的影响，通过促进塑性变形和抑制裂纹扩展提高材料的延展性[22]。
1.2.3 多模态金属材料
多模态金属材料是指不同尺寸晶粒呈对数分布，晶粒尺寸从超细晶尺度到粗晶尺度不等，连续均匀变化，构成多模态晶粒分布结构材料。多模态分布材料兼具不同晶粒尺度下的力学性能，通过一定的工艺合成后的多模态材料具有优良的性能。
1.3双模晶粒分布铜材料的制备方法
制备双模晶粒分布材料的方法有两种，粉末固结法和退火热处理法，前者重要通过球磨方法制备出不同晶粒尺寸的粉末，并将粗晶尺度的粉末和超细晶尺度的粉末进行热固结，得到双模晶粒分布的铜材料；后者是将较大变形后的超细晶材料在特定温度下进行等温退火，通过部分晶粒的异常长大来获得双模晶粒分布铜材料。