提高材料的强度是几个世纪以来材料研究的核心问题。迄今为止强化材料的途径可分为四类：固溶强化、第二相弥散强化、加工（或应变）强化和晶粒细化强化。这些强化技术的实质是通过引入各种缺陷（点缺陷、线、面及体缺陷等）阻碍位错运动，使材料难以产生塑性变形而提高强度。但材料强化的同时往往伴随着塑性或韧性的急剧下降，造成高强度材料往往缺乏塑性和韧性，而高塑韧性材料的强度往往很低。长期以来这种材料的强韧性 “倒置关系”成为材料领域的重大科学难题和制约材料发展的重要瓶颈。

　　共格晶界或相界是一类特殊而常见的低能态界面，结构特征是界面上的原子同时位于其两侧晶格的结点上，即界面两侧的晶格点阵彼此衔接，界面上的原子为两者共有。一些共格晶界（如小角度倾侧晶界）对位错运动的阻碍能力弱，因而不能有效地强化材料；而另一些共格或半共格晶界则可有效地阻碍位错运动，具有强化效应，例如沉淀强化Al-Cu合金中的GP区和Ni基合金中的或沉淀相等。但是，这些沉淀相中共格界面稳定性低，当沉淀相长大后共格关系即消失；孪晶界是一种特殊的共格晶界，其两侧的晶格呈镜面对称。尽管研究表明在一些退火态合金中单个孪晶界对位错的阻碍作用与普通晶界相当，但是由于孪晶界数量较少，其总体强化效应远弱于其他强化机制（如固溶强化和细晶强化等）。因此，长期以来人们一直没有将共格界面作为一种可有效强化材料的界面来加以利用。