梯度纳米晶(gradient nanocrystalline),理学-力学-交叉力学-微纳米力学-微纳米固体力学-纳米晶体材料力学,材料的晶粒尺寸在空间上呈梯度变化,即从纳米尺度连续增加到宏观尺度。材料的一部分由纳米晶结构组成,一部分由粗晶结构组成,这两部分之间的结构单元尺寸则呈现梯度连续变化。梯度纳米晶的实质是晶界密度在空间上呈梯度变化,对应着材料力学、物理、化学性能在空间上也呈梯度变化。结构尺寸的梯度变化有别于不同特征尺寸结构(如纳米晶粒、亚微米晶粒、粗晶晶粒)的简单混合或者复合,有效避免了结构特征尺寸突变引起的性能突变,可以使具有不同特征结构尺寸的结构相互协调,同时表现出各特征尺寸所对应的多种作用机制,使材料的综合力学性能和使役性能得到提高和优化。金属材料的强度和塑性通常不可兼得,而梯度纳米晶结构可以突破这一限制,实现在获得高强度的同时保持良好的塑性。材料中梯度纳米晶结构具有不同的存在形式,大多数情况下,纳米晶部分处于材料表面,粗晶结构处于材料内部。这种梯度纳米晶结构可以充分发挥纳米晶的优异性能,大幅度提高块体材料表面性能以及表面结构敏感性。