电脉冲因其独特的热、电、磁、力等物理效应,可广泛地应用于多方面的微观结构调控以及多种辅助成型工艺,在材料的定向微观结构调控及新材料的制备等领域具有良好的工业应用前景。然而,电脉冲对材料的作用机理尚不明确,限制了电脉冲技术的进一步发展。本文以成分单一、结构简单且无固态相变的纯铝材料为研究对象,通过准原位TEM和EBSD观察以及位错滑移迹分析等手段,从微观结构演化角度分析了电脉冲的作用机理。具体地,从动力学和热力学两方面,研究了电脉冲对变形纯铝整体微观结构演化以及单根位错滑移行为的影响,并分析和归纳了电脉冲影响材料微观结构占主导的物理效应及其作用机理。动力学上,主要关注电脉冲对变形纯铝晶界和位错结构演化快慢及演化途径的影响;热力学上,重点关注电脉冲是否能够为晶界和位错的迁移提供额外的驱动力。本文的研究结果表明:（1）在变形纯铝的回复和再结晶过程中,电脉冲虽然在热力学上为晶界和位错的迁移所提供的驱动力很小,但是在动力学上却能显著地提升材料微观结构演化的速率,并在一定程度上改变微观结构的演化途径。电脉冲导致变形纯铝微观结构演化途径的改变主要集中在回复阶段。例如,合适强度的电脉冲处理可以快速地降低轧制纯铝的晶内位错密度,而保持材料的晶粒度基本不变;较高强度的电脉冲处理可以使得轧制纯铝的晶界回复机制由传统热处理作用下的晶界三叉点迁移转变成亚晶界的消减,并同时引起材料晶内位错密度的急剧升高。（2）在极低的温度下（如T<135 K）,电脉冲可以使得轧制纯铝（面心立方结构）发生高温的（如T>453 K）位错非八面体滑移。位错非八面体滑移的开动显著地增加了位错运动的自由度,解释了电脉冲作用下变形纯铝快速的回复和再结晶行为。另外,电脉冲作用下位错非八面体滑移的发现还为前人广泛报道的电致塑性提供了新的理论解释。（3）在电脉冲的多种物理效应中,选择性加热效应与电脉冲作用下变形纯铝的微观结构演化规律及其位错非八面体滑移行为密切相关。由于晶体缺陷比晶内无缺陷处的电阻率大,电脉冲可能会选择性地集中加热材料的晶界和位错等缺陷,加速材料晶界和位错的运动,从而显著地加速变形纯铝的回复和再结晶过程。另外,电脉冲在位错芯处导致的局部高温还会使得位错发生非八面体晶面滑移。由于材料的晶界和位错总体积份额小(¹0^-3–10^-2),选择性加热效应导致的局部高温不会反映在材料整体的宏观温升上,因此选择性加热效应仍属于电脉冲的“非宏观热效应”。上述的研究表明,对电脉冲作用下微观结构演化的直接观察可以加深电脉冲作用机理的认识,为电脉冲技术的发展提供帮助。