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纳米压痕法测试压痕蠕变的应用研究

航空材料学报 2006年第3期26卷 148-151页

作者：高阳文胜平王晓慧潘峰清华大学材料科学与工程系北京100084

阐述压痕蠕变的研究进展及其测试原理,并且采用纳米压痕仪对Ta,N i和N i基高温合金三种金属体材料、BaTiO3陶瓷和Ag/Co多层薄膜进行蠕变实验,分析蠕变应力指数和相应的蠕变机制。

关键词：压痕蠕变应力指数蠕变变形

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不同形状压头作用下的压痕蠕变数值研究

力学季刊 2008年第1期29卷 144-149页

作者：赵彬许宝星岳珠峰西北工业大学工程力学系西安710072

采用有限元方法分析了圆锥压头、球形压头和圆柱形平压头作用下铝合金(2A12)的压痕蠕变行为,给出了三种压头作用下的等效蠕变应变、压痕深度-时间曲线和硬度-时间曲线。对于给定尺寸的三种压头,在相同载荷作用下,圆锥压头作用下的最大... 详细信息

采用有限元方法分析了圆锥压头、球形压头和圆柱形平压头作用下铝合金(2A12)的压痕蠕变行为,给出了三种压头作用下的等效蠕变应变、压痕深度-时间曲线和硬度-时间曲线。对于给定尺寸的三种压头,在相同载荷作用下,圆锥压头作用下的最大等效蠕变应变最大,圆柱形平压头作用下的最大等效蠕变应变最小;不同形状压头的压痕深度-时间曲线相似,由"瞬态蠕变"和"稳态蠕变"两段组成;而硬度随时间和压痕深度均呈现递减的趋势,不存在稳态数值。结果表明,在研究高温压痕蠕变现象、确定材料蠕变参数方面,平压头具有相当的优势:压头下方的应力场相对稳定,可不考虑摩擦和堆积的影响,计算简便准确。

关键词：压痕蠕变压头形状有限元

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水杉的压痕硬度与压痕蠕变特性

木材加工机械 2013年第5期24卷 31-33,4页

作者：闫薇安然赵正田卫东朱一辛南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

采用仪器化压痕试验对水杉进行压痕硬度、压痕蠕变测试并利用体视显微镜观察压痕的裂纹,结果表明:直径为6mm的半球形钢压头压入水杉端面、径面、弦面深度3mm时心材和边材的压痕硬度差异不明显,端面的压痕硬度最大,与径面、弦面差异明显... 详细信息

采用仪器化压痕试验对水杉进行压痕硬度、压痕蠕变测试并利用体视显微镜观察压痕的裂纹,结果表明:直径为6mm的半球形钢压头压入水杉端面、径面、弦面深度3mm时心材和边材的压痕硬度差异不明显,端面的压痕硬度最大,与径面、弦面差异明显,径面与弦面的差异不显著;荷载越大,压痕变化量越大,蠕变前期的压痕深度变化速率亦越大,但最终均趋于零。此外,相同荷载下,早材和晚材的压痕蠕变差异明显;端面与径面、弦面的裂纹形态及产生机理不同。

关键词：水杉压痕硬度压痕蠕变裂纹

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PdSi合金与金属Cr膜压痕蠕变研究

实验室研究与探索 2007年第10期 167-169页

作者：高阳曾飞文胜平冯嘉猷潘峰清华大学材料科学与工程系清华大学材料科学与工程系北京100084

蠕变变形是薄膜和微机电系统应用中普遍存在的可靠性问题,因此有必要考察薄膜材料和小体积材料的蠕变行为。采用深度敏感纳米压痕方法对单晶PdSi合金和金属Ni基体上沉积Cr膜进行了室温压痕蠕变研究,分析蠕变应力指数和蠕变机制。结果表... 详细信息

蠕变变形是薄膜和微机电系统应用中普遍存在的可靠性问题,因此有必要考察薄膜材料和小体积材料的蠕变行为。采用深度敏感纳米压痕方法对单晶PdSi合金和金属Ni基体上沉积Cr膜进行了室温压痕蠕变研究,分析蠕变应力指数和蠕变机制。结果表明:随硬度减小,蠕变深度增大,在不同应变率下计算得出应力指数PdSi合金在26.3~47.1之间;金属Cr膜在4.1~22.5之间。蠕变变形机制是位错的滑动和攀移,在高应变率下保载阶段瞬时影响更显著。

关键词：压痕蠕变 PdSi合金金属Cr膜应力指数位错攀移

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PdSi合金与金属Cr膜压痕蠕变研究

PdSi合金与金属Cr膜压痕蠕变研究

第七届全国MTS材料试验学术会议

作者：高阳曾飞文胜平冯嘉猷潘峰清华大学材料科学与工程系

蠕变变形是薄膜和微机电系统应用中普遍存在的可靠性问题,因此有必要考察薄膜材料和小体积材料的蠕变行为。采用深度敏感纳米压痕方法对单晶PdSi合金和金属Ni基体二沉积Cr膜进行了室温压痕蠕变研究,分析蠕变应力指数和蠕变机制。结果表... 详细信息

蠕变变形是薄膜和微机电系统应用中普遍存在的可靠性问题,因此有必要考察薄膜材料和小体积材料的蠕变行为。采用深度敏感纳米压痕方法对单晶PdSi合金和金属Ni基体二沉积Cr膜进行了室温压痕蠕变研究,分析蠕变应力指数和蠕变机制。结果表明:随硬度减小,蠕变深度增大,在不同应变率下计算得出应力指数PdSi合金在26.3～47.1之间;金属Cr膜在4.1～22.5之间。蠕变变形机制是位错的滑动和攀移,在高应变率下保载阶段瞬时影响更显著。

关键词：压痕蠕变 PdSi合金金属Cr膜应力指数位错攀移

来源： cnki会议评论

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晶粒尺寸对纳米压痕蠕变特性的影响研究

科技与企业 2012年第9期 298-298页

作者：王艳姚屏湖南科技大学信息与电气工程学院

随着材料科学的不断发展,材料的几何特征越来越趋于小型化,薄膜、纳米线、纳米颗粒等低维材料不断涌现。由于低维材料尺寸小,传统的用于测量材料力学性能的实验方法因实际操作过程中出现的种种困难而不再适用。新近发展起来的微纳米压... 详细信息

随着材料科学的不断发展,材料的几何特征越来越趋于小型化,薄膜、纳米线、纳米颗粒等低维材料不断涌现。由于低维材料尺寸小,传统的用于测量材料力学性能的实验方法因实际操作过程中出现的种种困难而不再适用。新近发展起来的微纳米压痕技术因其操作方便、分辨率高、数据采集实时量大等优点被广泛地用于测量低维材料的力学性能。本文利用纳米压痕仪测量镍薄膜的蠕变力学性能,并分析晶粒尺寸对蠕变指数的影响。

关键词：压痕蠕变晶粒尺寸

来源：博看期刊

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压痕尺度效应及蠕变性能的研究

压痕尺度效应及蠕变性能的研究

作者：赵冠湘湘潭大学

学位级别：硕士

近年来,随着材料制备技术的不断发展,材料的几何特征越来越趋于小型化,薄膜、纳米线、纳米颗粒等低维材料不断涌现,因其迥异于相应体材料的特殊性能,这些低维材料得到了广大科研工作者的青睐,并逐步得到实际应用。材料的力学性能一直... 详细信息

近年来,随着材料制备技术的不断发展,材料的几何特征越来越趋于小型化,薄膜、纳米线、纳米颗粒等低维材料不断涌现,因其迥异于相应体材料的特殊性能,这些低维材料得到了广大科研工作者的青睐,并逐步得到实际应用。材料的力学性能一直是材料合理设计及安全有效使用的基础。随着材料小型化的发展,这些新型材料的力学性能将表现出怎样的特点也成为了研究的重点。正因为低维材料尺寸小,传统的用于测量材料力学性能的实验方法因实际操作过程中出现的种种困难而不再适用。新近发展起来的微纳米压痕技术因其操作方便、样品制备简单、分辨率高、数据采集实时量大等优点被广泛地用于测量低维材料的力学性能。本文的工作即是对用微纳米压痕技术测量低维材料的力学性能这一方法进行研究,以电沉积镍镀层薄膜材料作为测试试样,主要开展了如下两部分工作: 一是同时进行低载荷和高载荷测试,使测试过程中针尖压入材料的深度从纳米量级连续变化至微米量级,分析较浅压痕深度下测试所得的硬度随着深度变化的趋势即尺度效应,从尺度效应前提下分析得出了电沉积镍镀层薄膜材料真实的硬度值,约为6.2GPa,并分析了针尖深入薄膜材料、接近膜基界面并深入基底材料过程中硬度的变化情况,将硬度随压痕深度的变化趋势分成了三个阶段:尺度效应阶段、过渡阶段以及基底主导阶段。二是讨论了不同测试模式下电沉积镍镀层薄膜材料力学性能的变化情况:分别通过改变加载速率、保载时间、卸载速率讨论了压痕过程不同阶段的时间特征对所测的材料力学性能的影响即压痕蠕变现象,发现加载速率和保载时间对所测数据的影响较为明显,而将卸载速率形成的“鼻子”效应修正后发现卸载速率造成的影响很小;还通过选用载荷控制模式和位移控制模式两种测试模式,讨论了不同测试模式得到的材料力学性能的变化情况,发现位移控制模式测得的硬度和杨氏模量均比载荷模式下测得的稍大些。

关键词：薄膜纳米压痕硬度压痕蠕变

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竹材蠕变应力指数的确定

林业科技开发 2014年第3期28卷 82-86页

作者：闫薇朱一辛南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

对拉伸蠕变与球型压头下的压痕蠕变进行了理论分析,推导出宏观压痕试验得出的压痕蠕变应力指数与单轴拉伸试验得出的蠕变应力指数相等。在此基础上,以毛竹为研究对象,测试了其拉伸蠕变和宏观压痕蠕变,并分析了两者的蠕变行为及其联系。... 详细信息

对拉伸蠕变与球型压头下的压痕蠕变进行了理论分析,推导出宏观压痕试验得出的压痕蠕变应力指数与单轴拉伸试验得出的蠕变应力指数相等。在此基础上,以毛竹为研究对象,测试了其拉伸蠕变和宏观压痕蠕变,并分析了两者的蠕变行为及其联系。结果表明:竹材拉伸蠕变变形、竹材端面压痕蠕变压痕位移随时间和荷载的增加而增大,弹性段应变与应力呈线性关系;拉伸蠕变试验所测得的蠕变应力指数为1.36,在240、480、720 N的规定试验力下,竹材端面压痕蠕变试验所得的蠕变应力指数为1.47。

关键词：竹材拉伸蠕变球型压头压痕蠕变蠕变应力指数

氧化锌晶须填充尼龙1010的接触和摩擦学性能研究

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机械强度 2007年第4期29卷 579-583页

作者：王世博葛世荣黄传辉中国矿业大学机电工程学院徐州221008 中国矿业大学材料科学与工程学院徐州221008 徐州工程学院机械工程学院徐州221008

用球—平面接触方式,测定ZnOw填充尼龙复合材料的压痕蠕变、球压痕硬度和摩擦磨损性能。试验结果表明,压痕试验中尼龙复合材料的压痕深度和蠕变柔量随试验时间而增加。尼龙复合材料的抗压痕蠕变性能和球压痕硬度均随ZnOw的含量增加而增... 详细信息

用球—平面接触方式,测定ZnOw填充尼龙复合材料的压痕蠕变、球压痕硬度和摩擦磨损性能。试验结果表明,压痕试验中尼龙复合材料的压痕深度和蠕变柔量随试验时间而增加。尼龙复合材料的抗压痕蠕变性能和球压痕硬度均随ZnOw的含量增加而增强。尼龙复合材料的蠕变模型符合典型三参数线性粘弹性模型,模型中弹簧刚度和阻尼系数均随ZnOw含量的增加而增加。对摩擦因数和蠕变模型中的时间常数,磨损率和硬度分别进行相关分析,得出摩擦因数与时间常数之间为正比二次方程曲线关系、磨损率和硬度之间为反比二次方程曲线关系。

关键词：压痕蠕变硬度尼龙1010氧化锌晶须摩擦因数磨损率