晶界内耗研究的进展

固体在机械振动过程中由于材料内部原因引起的能量损耗称为内耗。晶界内耗峰是我国科 学家葛庭燧于1947 年用他发明的“葛氏扭摆” 在多晶纯铝中发现的。晶界内耗峰和相关的滞弹 性效应可以用滞弹性理论和粘滞性滑动模型给予合理的解释。这个内耗峰已被广泛地用来研究晶 界的动力学行为，杂质在晶界的偏聚，以及材料科学中相关的问题。 以往晶界内耗的研究大多数是用多晶试样进行的，其中包含了不同类型晶界的贡献。由于不 同类型晶界的结构和性质不同，因而多晶试样中的晶界内耗只能反映不同晶界的“平均效应”， 它的具体机制也难以解释清楚。 二十一世纪以来，人们对双晶试样（其中只包含单一晶界）中的晶界内耗进行了比较细致的 研究。实验结果表明，晶界内耗可以反映不同类型晶界的“个性”，因而可以应用于“晶界的设 计和控制”（或称“晶界工程”）。此外，新近还发现了晶界内耗中的“耦合效应” 和“补偿效 应”。这些发现加深了对晶界内耗机制的认识。 本文首先对以往多晶试样中的晶界内耗研究做一个简要的概述，然后介绍近年来双晶试样中 晶界内耗研究的新进展，并对晶界内耗的微观机制和应用前景进行分析和展望。