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前人才用机械研磨方法对纯铜进行了表面纳米化研究，并做出了一些成果，如图（4）[27]所示，距离表层300-25μm范围内组织演化过程的TEM图，从图中可以看出，机械研磨处理后的纯铜表层沿厚度方向依次形成了取向随机分布的纳米晶，晶粒尺寸逐渐增大而取向差逐渐增大的亚微晶和等轴状位错胞，晶粒取向由随机分布逐渐变为规则分布。30213
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图（4）纯铜机械研磨处理后的组织演变TEM图
卢柯[28]等采用机械研磨处理的表面纳米化纯铜的不同深度的横截面TEM图像和SAED花样图像如图（5）所示，采用SMGT的方法对纯铜进行表面纳米化处理，得到的样品表层TEM图如图（6）所示。
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图（5）纯铜机械研磨处理后不同深度的横截面TEM图像和SAED花样图
由（a）到（d）距离表面深度依次为500、200、80、0μm
图（6）SMGT处理后的纯铜TEM图
由图（5）可知，表面变形区域可以分为三层：纳米晶层（0-80μm）、亚微晶层（80-200μm）和过渡层（200-600μm）。（a）是由于位错的增值和滑移将原始的晶胞分割，而形成的位错胞；（b）为由于应变的增加，位错胞逐渐碎化而形成的亚微晶；图（c）是亚微晶的内部依然存在大量的位错，会使得亚微晶继续碎化到纳米量级；（d）为最表面层的纳米晶粒，尺寸
约为10nm，其取向随机分布。
由图（6）可以看出，纯铜表面纳米化后的晶粒取向是随机分布的，晶粒的尺寸在100nm以内，SMGT处理过的纯铜表面变形层是由连续不断的纳米层、亚微米层和微米层组成，整个变形区深度可达到100μm以下，纳米层可达到的深度约50μm。此外，SMGT处理得到的样品虽然还存有小部分的粗晶粒（Ra≈0.3μm），但是表面塑性变形整体上是均匀的，而且变形表面层没有发现破裂。
在表面纳米化研究中很少采用滑动摩擦的方法，图（7）为纯铜在不同载荷下滑动摩擦处理后截面的光学显微照片[29]。由图可见，处理过后的样品表层都发生了强烈的塑性变形，由外及里塑性变形越来越小，而且随载荷的增加，变形的深度也有所增加，但当载荷增加到一定值后，变形层深度变化不大。该实验还表明，在200N载荷下的滑动摩擦处理后，纯铜表面层晶粒尺寸约为20nm。
图（7） 纯铜在不同载荷下滑动摩擦处理后表面层光学显微照片
载荷依次为：200N、400N、600N
综上所述，纯铜表面纳米化的基本原理都是使表面发生塑性变形，处理后得到的样品表层结构的晶粒尺寸呈梯度分布，表面层为纳米量级，和预期结果一样。