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本文通过分子动力学模拟方法，系统研究了纳米孪晶Cu-7.8 wt% Ag合金在不同孪晶片层厚度下的拉伸变形行为。研究结果表明，孪晶片层厚度对合金的强度和二次孪晶形成能力具有显著影响：孪晶厚度越小，对位错运动的阻碍作用越强，强化效果越明显；当孪晶厚度小于15.22 nm时，难以形成二次孪晶。塑性变形主要由分位错‌不全位错主导，孪晶界不仅阻碍位错运动和堆垛层错的扩展，还能吸收和存储位错，表现出良好的力学稳定性。该研究从原子尺度揭示了纳米孪晶在Cu-Ag合金塑性变形中的作用机制，为设计高强高塑纳米孪晶金属材料提供了理论依据和模拟方法支持。

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部分内容 详细解读

  本文通过分子动力学模拟揭示了纳米孪晶Cu-Ag合金中孪晶片层厚度对力学行为和二次孪晶形成的影响机制，强调了孪晶界在阻碍与吸收位错方面的双重作用。

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图3：展示了不同孪晶厚度下Cu-7.8Ag合金在拉伸过程中FCC、HCP和其他结构原子比例的变化。随着应变增加，HCP结构原子先迅速增加后缓慢减少，表明堆垛层错的生成与湮灭达到动态平衡。

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图4：展示了孪晶厚度为3.17 nm的合金在不同应变下的原子构型。可见堆垛层错和Shockley不全位错在孪晶界和孪晶内部同时出现，随着应变增大，层错交互、贯穿孪晶片层，并导致孪晶界破坏。

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图6：展示了二次孪晶的形成过程。从堆垛层错扩展为两层原子错排，最终演化为完整的二次孪晶，说明二次孪晶是由层错沿垂直方向顺序扩展而成。

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图7：比较了3.17 nm和19.03 nm孪晶厚度下的剪切应变分布。应变主要集中在堆垛层错和孪晶界处，表明孪晶界既储存位错又阻碍其运动。

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图8：展示了不同孪晶厚度（6.34–15.22 nm）在应变为0.15时的原子图。可见大量层错贯穿孪晶片层，孪晶界在交界处被破坏，且随着厚度增加，贯穿整个孪晶的位错数量减少。

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图9：展示了不同孪晶厚度下各类位错密度随应变的变化。Shockley不全位错主导塑性变形，其密度变化趋势与总位错密度一致。

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图10：统计了应变为0.15时不同孪晶厚度下的位错密度，并展示了3.17 nm和19.03 nm厚度下的局部位错分布。厚度越小，位错密度越高，位错反应和缠结更显著。

文章总结/ Conclusion 

纳米孪晶Cu-7.8Ag合金的拉伸性能受孪晶片层厚度显著影响：厚度越小，强度越高，平均流变应力越大；厚度不小于15.22 nm时易形成二次孪晶。塑性变形主要由Shockley不全位错主导，孪晶界在阻碍位错运动的同时还能吸收和存储位错，表现出良好的力学稳定性。该研究为纳米孪晶金属材料的设计与性能优化提供了原子尺度的理论支持。

前身是北京有色金属研究总院的中国有研，名副其实