[发明专利]一种具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料

权利要求书

1.一种具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：该金属材料的晶体空间结构由多个晶粒组成，平均晶粒尺寸小于10nm的晶粒区域内晶粒间界面具有最小面特征，晶界面积和平均曲率均具有最小化特征；

所述晶粒具有截角八面体结构特征，其中全部晶界的10％以上为孪晶界面；

所述晶体空间结构中90％以上晶粒尺寸小于20纳米；

最小面是指界面每一侧都具有相同的压力，其平均曲率是零，因此两个主曲率在界面上 每个点都相等且相反；所述金属材料为纯金属铜材料。

2.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：所述晶粒为等轴晶粒，晶粒长短轴比小于3。

3.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：所述晶粒间的晶界面具有三维周期性。

4.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：在金属材料熔点的0.5倍温度以上的温度条件下保温15分钟保持稳定。

5.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：具有所述晶体空间结构的金属材料的平均晶粒尺寸小于10nm的晶粒区域具有高于1/30倍材料弹性模量的硬度。

6.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：具有所述晶体空间结构的金属材料在室温条件下导热和导电率下降为材料标准值的1/3以下。

7.根据权利要求1所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料，其特征在于：所述纯金属材料是指纯金属的纯度达98％以上。

8.权利要求1-7任一所述的具有在高温条件下保持稳定的晶体空间结构的金属材料的制备方法，其特征在于：制备方法采用两步法对纯铜样品进行塑性变形处理或者直接采用高压扭转对纯铜样品进行塑性变形处理；

其中，两步法为第一步通过表面机械碾磨技术制备得到表层厚度20-30μm，且表层晶粒尺寸小于70nm的样品，第二步将样品表层剥下，堆叠多层进行高压扭转处理，扭转压强大于2GPa，圈数大于6圈；

直接采用高压扭转是指对纯铜样品进行多次高压扭转处理，加工温度采用液氮温度，扭转压强大于2GPa，圈数大于20圈。