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纳米压痕仪在材料科学领域得到了广泛应用

 
  纳米压痕技术也称深度敏感压痕技术,是zui简单的测试材料力学性质的方法之一,在材料科学的各个领域都得到了广泛的应用。
  纳米压痕仪主要由轴向移动线圈、加载单元、金刚石压头和控制单元等四部分组成。压头材料一般为金刚石,常用的有伯克维奇压头(Berkovich)和维氏(Vicker)压头。压入载荷的测量和控制是通过应变仪来实现,整个压入过程由计算机自动控制,可在线测量载荷与相应的位移,并建立两者之间的相应关系(即P—h曲线)。在纳米压痕的应用中,弹性模量和硬度值是常用的实验数据,通过卸载曲线的斜率得到弹性模量E,硬度值H则可由最大加载载荷和残余变形面积求出。
  随着纳米压痕技术的不断发展和完善,压痕仪在材料力学性能的研究中得到了广泛应用。它不但可以给出材料的硬度和弹性模量值,而且可以定量表征材料的流变应力和形变硬化特征、摩擦磨损性能、阻尼和内耗特性(包括储存模量和损失模量值)、蠕变的激活能和应变速率敏感指数、脆性材料的断裂韧性、材料中的残余应力、材料中压力诱发相变的问题、薄膜材料的力学性能等。实际上,任何一个可以从单轴拉伸和压缩测试得到的力学性能参数都可以用压痕的方法得到。

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