辐照缺陷会对严重影响材料的力学性能,辐照硬化是其主要表现形式之一。双晶材料特殊的界面结构具有良好的缺陷吸收作用,因此探究双晶材料的辐照损伤效应,分析其硬化行为及物理机制有着重要意义。本文建立了双晶材料的硬度模型并将双晶铜材料的实验数据与理论结果进行比较,分析了模型的合理性,主要工作包括以下以下几个方面:（1）对比了双晶材料的制备方式并确定测试方法。首先对现有的离子辐照硬化模型研究进行了简要总结,简要描述了辐照损伤效应和界面材料的结构特点。然后针对双晶材料的制备,对不同制备方法的优劣性进行了对比和分析。最后采取磁控溅射法来进行制备,并通过纳米压痕法来测试双晶材料的力学性能。（2）提出了未辐照条件下双晶材料的硬度模型。该模型考虑了晶界在纳米压痕实验过程中对塑性区域构型以及扩张规律的影响,建立了硬度随压入深度变化的理论模型,根据其受晶界的影响将整个纳米压痕过程分为四个阶段。通过纳米压痕实验结果对双晶铜样品进行了相关参数拟合,该模型的拟合及预测结果与相关实验数据吻合较好,具有并较好的预测精度。（3）提出了离子辐照条件下双晶材料硬度随压入深度变化的理论模型。该模型系统分析了离子辐照条件下双晶材料的不同硬化机制,同时考虑界面效应和辐照效应,定量分析了整个纳米压痕过程中塑性区、平均辐照缺陷密度以及平均几何必须位错密度的演化,发现晶界是通过影响塑性区域的构型和扩张速率进而影响位错密度和缺陷密度,最终影响其对硬度的贡献。该方法可为分析离子辐照条件下双晶材料的其他力学性能提供借鉴。