纳米晶金属具有的高强度和高硬度使其在疲劳过程中可有效阻碍裂纹萌生，因此其往往具有优异的高周疲劳性能。然而，晶粒细化会显著降低材料疲劳裂纹扩展阻力，疲劳裂纹一旦萌生会快速扩展，致使材料的损伤容限能力下降。因此，有必要寻找可同步提高疲劳裂纹萌生和扩展抗力的方法。金属层状复合材料因其具有良好的阻碍疲劳裂纹扩展的能力，得到了人们的广泛关注。尽管人们在层状复合材料中界面特性和组元层厚度对材料疲劳性能的影响方面开展了大量的研究工作，然而，组元层的变形能力对疲劳损伤的形成及微观机制尚不清楚，有待进一步澄清。 

　　最近，课题组硕士生李梅月等人采用双电解槽直流电沉积技术制备了具有优异强韧性匹配的纳米晶Ni/Ni-W层状复合材料，并对其疲劳行为进行深入研究。研究发现，纳米晶Ni层与Ni-W层厚度比为10:1的Ni/Ni-W纳米层状复合材料的疲劳强度高于纳米晶纯Ni的疲劳强度；在疲劳过程中，界面约束的150 nm厚的超薄纳米晶Ni-W层通过局部薄化和颈缩有效地阻碍了疲劳裂纹穿过异质层界面，提高了材料的疲劳强度。为此，提出了纳米层状复合材料中孔洞和剪切带形成主导材料疲劳损伤的微观机制，澄清了两种机制在疲劳过程中疲劳周次相关的演变方式。随着疲劳周次的增加，疲劳损伤模式从剪切带诱发孔洞的损伤模式向界面处萌生孔洞进而形成微裂纹的模式转变。该研究发现为设计具有高疲劳强度纳米金属层状复合材料提供了理论依据。 

　　上述研究结果近期发表在Scripta Materialia 222 (2023) 114995. doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.114995.